KR102172115B1 - Thermosetting resin composition - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 하기 (A)∼(D)를 함유하는 열경화성 수지 조성물에 관한 것이다 (A) SiH기를 가지는 실세스퀴옥산과 알케닐기를 2개 가지는 오르가노 폴리실록산과의 반응물로서, SiH기와 알케닐기를 포함하는 열경화성 수지, (B) 편(片)말단에만 SiH기를 가지는 직쇄형 오르가노 폴리실록산 화합물, (C) 에폭시기를 가지는 실란커플링제, (D) Pt 촉매.The present invention relates to a thermosetting resin composition containing the following (A) to (D) (A) as a reactant of a silsesquioxane having a SiH group and an organopolysiloxane having two alkenyl groups, wherein the SiH group is an alkenyl group. A thermosetting resin containing a group, (B) a straight-chain organopolysiloxane compound having a SiH group only at one end, (C) a silane coupling agent having an epoxy group, (D) a Pt catalyst.
Description
본 발명은, 내열성과 고굴절율을 겸비한 실세스퀴옥산과 오르가노 폴리실록산으로 이루어지는 열경화성 수지를 포함하는 열경화성 수지 조성물로서, 상기 열경화성 수지 조성물을 경화시켜 얻어지는 경화물, 상기 열경화성 수지 조성물을 함유하는 광 반도체용 조성물 및 상기 광 반도체용 조성물을 포함하는 광 반도체 소자를 제공한다.The present invention is a thermosetting resin composition comprising a thermosetting resin composed of silsesquioxane and organopolysiloxane having both heat resistance and high refractive index, a cured product obtained by curing the thermosetting resin composition, and an optical semiconductor containing the thermosetting resin composition It provides an optical semiconductor device comprising the composition and the optical semiconductor composition.
백색 LED가 조명 등의 용도에 사용되어 오고 있지만, 대출력화에 따라 LED 패키지의 발열이 문제가 되고 있다. 또한, 에폭시 수지를 봉지재료(封止材料)에 사용한 경우에는, 그 발열에 의한 황변(黃變)을 피할 수 없게 되어 있으므로, 에폭시 수지 대신 실리콘 수지가 백색 LED의 봉지재료에 사용되어 오고 있다. LED에 사용되는 실리콘 수지는 페닐 실리콘 수지와 메틸 실리콘 수지의 2 종류로 크게 나누어진다.White LEDs have been used in applications such as lighting, but heat generation of the LED package has become a problem with the increase in output. In addition, when an epoxy resin is used as a sealing material, yellowing due to heat generation cannot be avoided. Therefore, a silicone resin has been used as a sealing material for white LEDs instead of the epoxy resin. Silicone resins used in LEDs are largely divided into two types: phenyl silicone resin and methyl silicone resin.
일반적으로 사용되고 있는 페닐 실리콘 수지는, 굴절율이 높고 광의 인출 효율이 양호하다. 또한 가스 배리어(gas barrier)성도 높고, 패키지와의 밀착성도 양호하므로, 흡습(吸濕) 리플로우(reflow) 내성(耐性) 또는 히트 사이클 내성 등의 신뢰성이 우수하다. 그러나, 내열 황변성에 대하여는 에폭시 수지보다는 우수하지만, LED의 대출력화에 대응하는 데는 충분하지 않다.Phenyl silicone resins generally used have high refractive index and good light extraction efficiency. In addition, since the gas barrier property is high and the adhesion to the package is good, reliability such as moisture absorption, reflow resistance, heat cycle resistance, and the like are excellent. However, it is superior to the epoxy resin in terms of heat yellowing resistance, but it is not sufficient to cope with the large output of the LED.
메틸 실리콘 수지는, 내열 황변성은 매우 우수하지만, 굴절율이 낮기 때문에 LED의 광인출 효율이 양호하지 없다. 또한 메틸 실리콘 수지는, 주로 디메틸 실리콘으로 구성되어 있으므로, 가스 배리어성이 낮고, 또한 패키지와의 밀착력이 뒤떨어져, 흡습 리플로우 시에 박리되기 쉬운 문제가 있었다. 박리가 발생하면 LED로부터 발생하는 광의 휘도가 저하되므로, 바람직하지 않다.Although the methyl silicone resin is very excellent in heat yellowing resistance, since the refractive index is low, the light extraction efficiency of the LED is not good. Further, since the methyl silicone resin is mainly composed of dimethyl silicone, there is a problem in that the gas barrier property is low, the adhesion to the package is inferior, and it is easily peeled off during moisture absorption reflow. When peeling occurs, the luminance of light generated from the LED is lowered, which is not preferable.
또한, 하이파워 LED가 출현하고, 특히 패키지 사이즈가 작은 경우, 국소적으로 수지부에 열이 차게 되어, 크랙을 일으키는 문제가 있다. 하이파워 LED에 의한 고온 통전 시험에 있어서는, 수지부의 온도는 200℃ 이상의 고온 영역에 도달하는 것으로 알려져 있어, 보다 고온 영역에서의 장기 신뢰성이 요구되고 있다.In addition, when high-power LEDs appear, particularly when the package size is small, heat is locally filled in the resin portion, causing cracks. In a high-temperature energization test using a high-power LED, the temperature of the resin portion is known to reach a high temperature region of 200°C or higher, and long-term reliability in a higher temperature region is required.
상기 고온 영역에 있어서는, 일반적으로 사용되고 있는 페닐 실리콘 수지에 있어서는, 황변에 의한 휘도 열화가 심할 뿐만 아니라, 수지 열화에 의하여, 크랙이 발생한다. 디메틸 실리콘 수지는, 황변에 의한 휘도 열화는 적기는 하지만, 상기 고온 영역에 있어서는, 수지의 열화가 진행되어, 크랙이 발생하여 휘도가 열화되고, 상기 하이파워 LED 용도에는 적용할 수 없는 경우가 있다.In the high-temperature region, in the phenyl silicone resin generally used, not only the luminance deterioration due to yellowing is severe, but also cracks are generated by the resin deterioration. Although dimethyl silicone resin has little luminance deterioration due to yellowing, in the high-temperature region, the resin progresses, cracks occur, and luminance deteriorates, and may not be applied to the high-power LED use. .
상기한 바와 같이, LED용 봉지제(封止劑)에 대한 요구 특성은 더욱 엄격해지고 있다. 이에 따라, 백색 LED의 대출력화에 대응할 수 있는, 고굴절율과 내열성을 겸비한 봉지재료, 그리고, 또한, 내흡습 리플로우 또는 내히트사이클 등 모든 밸런스를 겸비한 열경화성 수지 조성물이 절실하게 요고되고 있다.As described above, the characteristics required for an LED encapsulant are becoming more stringent. Accordingly, a sealing material having both high refractive index and heat resistance that can cope with the increase in output of white LEDs, and a thermosetting resin composition having all balances such as moisture absorption reflow resistance or heat cycle resistance are urgently required.
내열성 및 내UV성이 우수한 바구니형 실세스퀴옥산 재료가 주목받고 있으며 상기 재료를 사용한 LED용 봉지제에 대하여 보고되어 있다.A basket-type silsesquioxane material having excellent heat resistance and UV resistance is attracting attention, and an encapsulant for LEDs using the material has been reported.
특허 문헌 1에는, 바구니형 옥타실세스퀴옥산에 SiH기를 도입한 열경화성 수지와 알케닐기를 가지는 오르가노 폴리실록산과의 열경화성 수지 조성물에 의한 LED용 봉지제에 대하여 개시되어 있다.Patent Document 1 discloses a sealing agent for LEDs using a thermosetting resin composition of a thermosetting resin in which a SiH group is introduced into a cage-like octasilsesquioxane and an organopolysiloxane having an alkenyl group.
특허 문헌 2에는, 통칭 더블데커형으로 불리는 불완전 바구니형 실세스퀴옥산을 사용한 열경화성 수지 조성물에 대하여 개시되어 있다. 상기 실세스퀴옥산은, 페닐트리메톡시실란의 가수분해 축합에 의해 얻어지는 화합물이며, Si-Ph기의 위치가 랜덤이 아니며 구조 제어되고 있으므로, 고굴절율이면서 내열성과 내광성(耐光性)이 우수하다.Patent Document 2 discloses a thermosetting resin composition using an incomplete cage silsesquioxane commonly referred to as a double decker type. The silsesquioxane is a compound obtained by hydrolytic condensation of phenyltrimethoxysilane, and since the position of the Si-Ph group is not random and the structure is controlled, it has a high refractive index and has excellent heat resistance and light resistance. .
특허 문헌 2에는, 불완전 바구니형 구조의 실세스퀴옥산의 실라놀 기부(基部)에 SiH기를 수식(修飾)한 화합물과 비닐기를 가지는 오르가노 폴리실록산과의 반응으로부터 얻어지는 SiH기와 비닐기를 포함하는 열경화성 수지에 대하여 개시되어 있다. 그리고, 이 열경화성 수지를 경화시킨 것은, 고굴절율이면서 내열성이 높고, 또한 LED의 패키지 재질인 폴리프탈아미드 수지 기재 또는 은 기재와의 밀착성이 양호한 것이 나타나 있다.In Patent Document 2, a thermosetting resin containing a SiH group and a vinyl group obtained from the reaction of a compound obtained by the reaction of an organopolysiloxane having a vinyl group and a compound having a modified SiH group at the silanol base of silsesquioxane having an incomplete cage structure It is disclosed for. Further, it has been shown that curing this thermosetting resin has a high refractive index, high heat resistance, and good adhesion to a polyphthalamide resin substrate or a silver substrate, which is a package material of the LED.
특허 문헌 1에는, 열경화성 수지 조성물의 200℃에서의 내열성에 관하여 기재되어 있을 뿐이며, 기재와의 밀착성, 히트 사이클 내성, 흡습 리플로우 내성 등의 LED용 봉지제에 필요한 특성에 대하여 기재되어 있지 않다. 또한, 상기 조성물은, 기본적으로 -Me2Si-O의 유닛으로 구성되어 있으므로, 굴절율은 높지 않다. 또한, 상기 조성물의 성상(性狀)은, 상온에서 고체이며, 몰딩 방식에 의한 LED의 봉지에 적용할 수 있지만, 디스펜서 방식의 LED의 봉지에는 적용할 수 없다.In Patent Document 1, only the heat resistance at 200°C of the thermosetting resin composition is described, and the properties required for the LED encapsulant such as adhesion to the substrate, heat cycle resistance, and moisture absorption reflow resistance are not described. In addition, since the composition is basically composed of a unit of -Me 2 Si-O, the refractive index is not high. In addition, the properties of the composition are solid at room temperature, and can be applied to the sealing of LEDs by the molding method, but cannot be applied to the sealing of the LEDs of the dispenser system.
특허 문헌 2에 기재된 SiH기를 4개 가지는 더블데커형 실세스퀴옥산과 비닐기를 2개 가지는 오르가노 폴리실록산과의 반응으로부터 얻어지는 SiH기와 비닐기를 포함하는 열경화성 수지를 사용한 경화물은, 더블데커형 실세스퀴옥산 함유량이 적은 경우, 밀착 성능이 악화되는 문제가 있다.The cured product using a thermosetting resin containing a SiH group and a vinyl group obtained from the reaction of the double-decker type silsesquioxane having four SiH groups described in Patent Document 2 and an organopolysiloxane having two vinyl groups is a double-decker type silsesquioxane. When the quioxane content is small, there is a problem that adhesion performance deteriorates.
또한, 한쪽 실세스퀴옥산 함유량이 많은 경우, 밀착 성능은 높아지지만, 수지가 지나치게 경질이 되는 경우가 있다. 그 결과, 응력을 완화하지 못하고, 히트 사이클 시험 등의 열충격 시험에 있어서 LED 패키지로부터의 박리가 일어나는 문제가 있다. 또한, 와이어 본딩 타입의 패키지 방식에 있어서는, 와이어 절단을 일으키기 쉬운 문제가 있다.In addition, when the content of one silsesquioxane is large, the adhesion performance increases, but the resin may become too hard. As a result, there is a problem that the stress cannot be relieved, and peeling from the LED package occurs in a thermal shock test such as a heat cycle test. In addition, in the package method of the wire bonding type, there is a problem that the wire is easily cut.
본 발명은, 내열성 및 내UV성을 겸비한 열경화성 수지 조성물이며, 굴절율 및 가스 배리어성이 높고, 경도가 낮고 밀착성이 높으며, 흡습 리플로우 내성 및 내히트 사이클성이 우수하고, LED용 봉지제로서의 신뢰성이 우수한 열경화성 수지 조성물을 제공한다.The present invention is a thermosetting resin composition having both heat resistance and UV resistance, high refractive index and gas barrier property, low hardness and high adhesion, excellent moisture absorption reflow resistance and heat cycle resistance, and reliability as a sealing agent for LEDs This excellent thermosetting resin composition is provided.
본 발명자들은, 상기 문제점을 해결하기 위해 연구를 거듭하였다. 그 결과, SiH기를 가지는 실세스퀴옥산과 알케닐기를 2개 가지는 오르가노 폴리실록산과의 반응으로부터 얻어지는 SiH기와 알케닐기를 포함하는 열경화성 수지와 편(片)말단에만 SiH기를 가지는 직쇄형 오르가노 폴리실록산 화합물, 첨가제로서 에폭시기를 가지는 커플링제, Pt 촉매를 열경화성 수지 조성물에 함유시킴으로써, 고굴절율, 내열성, 또한 밀착 성능을 희생하지 않고 경화물을 저경도화시키는 것을 가능하게 하고, 상기한 과제가 해결되는 것을 발견하고, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.The present inventors have repeatedly studied to solve the above problem. As a result, a thermosetting resin containing a SiH group and an alkenyl group obtained from the reaction of a silsesquioxane having a SiH group and an organopolysiloxane having two alkenyl groups, and a straight-chain organopolysiloxane compound having a SiH group only at one end , By incorporating a coupling agent having an epoxy group as an additive, and a Pt catalyst in the thermosetting resin composition, it was possible to reduce the hardness of the cured product without sacrificing high refractive index, heat resistance, and adhesion performance, and the above problems were found to be solved. And came to complete the present invention.
즉, 본 발명은 하기와 같다.That is, the present invention is as follows.
1. 하기 (A)∼(D)를 함유하는 열경화성 수지 조성물.1. A thermosetting resin composition containing the following (A) to (D).
(A) SiH기를 가지는 실세스퀴옥산과 알케닐기를 2개 가지는 오르가노 폴리실록산과의 반응물로서, SiH기와 알케닐기를 포함하는 열경화성 수지(A) A thermosetting resin comprising a SiH group and an alkenyl group as a reaction product of a silsesquioxane having a SiH group and an organopolysiloxane having two alkenyl groups
(B) 편말단에만 SiH기를 가지는 직쇄형 오르가노 폴리실록산 화합물(B) a straight-chain organopolysiloxane compound having a SiH group only at one end
(C) 에폭시기를 가지는 실란커플링제(C) Silane coupling agent having an epoxy group
(D) Pt 촉매(D) Pt catalyst
2. 상기 실세스퀴옥산이 더블데커형 실세스퀴옥산인 상기 1에 기재된 열경화성 수지 조성물.2. The thermosetting resin composition according to 1 above, wherein the silsesquioxane is a double decker type silsesquioxane.
3. 필요에 따라 (E) 알케닐기를 2개 이상 가지는 오르가노 폴리실록산 화합물을 포함하는 상기 1 또는 2에 기재된 열경화성 수지 조성물.3. The thermosetting resin composition according to 1 or 2 above, comprising (E) an organopolysiloxane compound having two or more alkenyl groups as needed.
4. 상기 열경화성 수지(A)가, 하기 식(1)으로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 상기 1∼3 중 어느 하나에 기재된 열경화성 수지 조성물.4. The thermosetting resin composition according to any one of 1 to 3 above, wherein the thermosetting resin (A) is a compound represented by the following formula (1).
[화학식 1][Formula 1]
식(1)에 있어서, X는 각각 독립적으로, In formula (1), X is each independently,
하기 식(X-I), 식(X-II) 또는 식(X-III)으로 표시되는 기이며, 식(1)으로 표시되는 화합물 1분자당[상기 화합물이 식(X-I)으로 표시되는 기와 식(X-II)으로 표시되는 기와 식(X-III)으로 표시되는 기의 비율이 상이한 화합물의 혼합물인 경우에는 상기 화합물 1분자의 평균]의 식(X-I)으로 표시되는 기의 개수를 a, 식(X-II)으로 표시되는 기의 개수를 b, 식(X-III)으로 표시되는 기의 개수를 c로 한 경우에, a+2b+c=4이며, 0<a≤3이며, 0≤b≤1이며, 0<c≤3이다.It is a group represented by the following formula (XI), formula (X-II) or formula (X-III), and per molecule of the compound represented by formula (1) [the group represented by the formula (XI) and formula ( In the case of a mixture of compounds with different ratios of groups represented by X-II) and groups represented by formula (X-III), the number of groups represented by formula (XI) of the average of 1 molecule of the compound] When the number of groups represented by (X-II) is b and the number of groups represented by formula (X-III) is c, a+2b+c=4, 0<a≤3, 0≤b≤1 And 0<c≤3.
R1은 각각 독립적으로, 탄소수 1∼4의 알킬, 시클로펜틸 및 시클로헥실로부터 선택되는 기이며, m은 1∼100이다.Each R 1 is independently a group selected from C 1 to C 4 alkyl, cyclopentyl and cyclohexyl, and m is 1 to 100.
[화학식 2][Formula 2]
[화학식 3][Formula 3]
식(X-II)에 있어서, R2, R3는 각각 독립적으로, 탄소수 1∼4의 알킬, 시클로펜틸, 시클로헥실 및 페닐로부터 선택되는 기이며, r은 -OSi(R3)2-의 반복수이며, r은, 2∼20을 만족시키는 평균값이다. R1은 식(1)에서의 R1과 동일하다.In the formula (X-II), R 2 and R 3 are each independently a group selected from C 1 to C 4 alkyl, cyclopentyl, cyclohexyl and phenyl, and r is -OSi(R 3 ) 2- It is a repetition number, and r is an average value satisfying 2-20. R 1 is the same as R 1 in the formula (1).
[화학식 4][Formula 4]
식(X-III)에 있어서, R4 및 R5는 각각 독립적으로, 탄소수 1∼4의 알킬, 시클로펜틸, 시클로헥실 및 페닐로부터 선택되는 기이며, s는 -OSi(R5)2-의 반복수이며, s는, 2∼20을 만족시키는 평균값이다.In the formula (X-III), R 4 and R 5 are each independently a group selected from C 1 to C 4 alkyl, cyclopentyl, cyclohexyl and phenyl, and s is -OSi(R 5 ) 2- It is a repetition number, and s is an average value satisfying 2-20.
5. 상기 편말단에만 SiH기를 가지는 직쇄형 오르가노 폴리실록산 화합물(B)이 하기 식(2)으로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 상기 1∼4 중 어느 하나에 기재된 열경화성 수지 조성물.5. The thermosetting resin composition according to any one of 1 to 4 above, wherein the straight-chain organopolysiloxane compound (B) having a SiH group only at the one end is a compound represented by the following formula (2).
[화학식 5][Formula 5]
상기 식(2)에 있어서, R6 및 R7은 각각 독립적으로, 탄소수 1∼4의 알킬, 시클로펜틸 및 시클로헥실로부터 선택되는 기이며, m'는 -OSi(R7)2-의 반복수이며, 1∼20을 만족시키는 평균값이다.In the above formula (2), R 6 and R 7 are each independently a group selected from alkyl, cyclopentyl and cyclohexyl having 1 to 4 carbon atoms, and m'is a repeat of -OSi(R 7 ) 2- It is a number, and it is an average value satisfying 1-20.
6. 상기 알케닐기를 2개 이상 가지는 오르가노 폴리실록산 화합물(E)이 하기 식(3)으로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 상기 3∼5 중 어느 하나에 기재된 열경화성 수지 조성물.6. The thermosetting resin composition according to any one of 3 to 5 above, wherein the organopolysiloxane compound (E) having two or more alkenyl groups is a compound represented by the following formula (3).
[화학식 6][Formula 6]
식(3)에 있어서, R8 및 R9는 각각 독립적으로, 탄소수 1∼4의 알킬, 시클로펜틸, 시클로헥실 및 페닐로부터 선택되는 기이며, n은, -OSi(R9)2-의 반복수이며, 1∼50을 만족시키는 평균값이다.In formula (3), R 8 and R 9 are each independently a group selected from C 1 to C 4 alkyl, cyclopentyl, cyclohexyl, and phenyl, and n is a repeat of -OSi(R 9 ) 2- It is a number, and it is an average value satisfying 1-50.
7. 열경화성 수지 조성물 전량(全量) 기준으로, 상기 열경화성 수지(A)의 배합 비율이 70∼95 질량%, 상기 오르가노 폴리실록산 화합물(B)의 배합 비율이 2∼20 질량%, 상기 실란커플링제(C)의 배합 비율이 0.1∼5.0 질량%인 상기 1∼6 중 어느 하나에 기재된 열경화성 수지 조성물.7. Based on the total amount of the thermosetting resin composition, the blending ratio of the thermosetting resin (A) is 70 to 95% by mass, the organopolysiloxane compound (B) is 2 to 20 mass%, and the silane coupling agent The thermosetting resin composition according to any one of 1 to 6 above, wherein the blending ratio of (C) is 0.1 to 5.0 mass%.
8. 필요에 따라 상기 오르가노 폴리실록산 화합물(E)을 1∼10 질량%의 비율로 더 함유하는 상기 3∼7 중 어느 하나에 기재된 열경화성 수지 조성물.8. The thermosetting resin composition according to any one of the above 3 to 7, further containing the organopolysiloxane compound (E) in a proportion of 1 to 10% by mass as necessary.
9. 실리카 및 형광체 중 적어도 한쪽을 더 함유하는 상기 1∼8 중 어느 하나에 기재된 열경화성 수지 조성물.9. The thermosetting resin composition in any one of said 1-8 further containing at least one of silica and a phosphor.
10. 상기 1∼9 중 어느 하나에 기재된 열경화성 수지 조성물을 경화시켜 얻어지는 경화물.10. A cured product obtained by curing the thermosetting resin composition according to any one of 1 to 9 above.
11. 상기 1∼9 중 어느 하나에 기재된 열경화성 수지 조성물을 함유하는 광 반도체용 조성물.11. An optical semiconductor composition containing the thermosetting resin composition in any one of said 1-9.
12. 상기 11에 기재된 광 반도체용 조성물을 봉지제로서 포함하는 광 반도체 소자.12. An optical semiconductor device comprising the composition for optical semiconductors according to 11 above as a sealing agent.
본 발명의 열경화성 수지 조성물을 경화시켜 얻어진 경화물은, 고굴절율이고 고내열성이며, 밀착성이 우수한 장점을 유지하면서, 경화물의 경도도 낮게 할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 열경화성 수지 조성물에 의해 밀봉된 경화물은 응력 완화 능력이 우수하고, 상기 열경화성 수지 조성물을 사용하여 제조된 광 반도체 장치는, 내히트 사이클성 시험 등의 엄격한 신뢰성 시험에 견딜 수 있는 광 반도체 장치가 된다. 또한, 경도가 낮으며 표면 점착성(tackiness)이 낮고, 다이싱(dicing) 가능하며 성형성도 우수한 광 반도체 장치가 된다.The cured product obtained by curing the thermosetting resin composition of the present invention can have a high refractive index, high heat resistance, and maintain excellent adhesion properties, while lowering the hardness of the cured product. Therefore, the cured product sealed by the thermosetting resin composition of the present invention has excellent stress relaxation ability, and the optical semiconductor device manufactured using the thermosetting resin composition can withstand stringent reliability tests such as heat cycle resistance test. It becomes an optical semiconductor device. In addition, it is an optical semiconductor device having low hardness, low surface tackiness, possible dicing, and excellent moldability.
본 발명의 열경화성 수지 조성물은 실세스퀴옥산 골격이 주성분이므로, 그 경화물은 내열성이 우수한 동시에, 내UV성에도 우수하다. 또한, 폴리프탈아미드 수지, 은 또는 세라믹스 등의 하우징 기재에 대한 우수한 접착성을 나타내고, 흡습 리플로우 또는 히트 사이클 시험 등의 엄격한 신뢰성 시험에도 견딜 수 있다.Since the thermosetting resin composition of the present invention has a silsesquioxane skeleton as a main component, the cured product is excellent in heat resistance and UV resistance. In addition, it exhibits excellent adhesion to a housing substrate such as polyphthalamide resin, silver or ceramics, and can withstand stringent reliability tests such as moisture absorption reflow or heat cycle tests.
본 발명의 열경화성 수지 조성물의 우수한 특성은, 본 발명의 편말단에만 SiH기를 가지는 오르가노 폴리실록산 화합물이, 주제(主劑)인 SiH기와 알케닐기를 가지는 불완전 바구니형 실세스퀴옥산의 열경화성 수지의 알케닐기와 반응함으로써, 가교 밀도를 억제할 수 있고, 그 결과, 응력 완화가 가능한 저경도로 되는 것과, 또한 편말단에 SiH기를 가지는 오르가노 폴리실록산 화합물은, 오르가노 폴리실록산의 편말단만이 결합하고, 자유도가 높으며, 경화 수지 그 자체의 물성을 변화시키지 않는 것에 기인하고 있는 것으로 여겨진다.The excellent properties of the thermosetting resin composition of the present invention are that the organopolysiloxane compound having only a SiH group at one end of the present invention is an incomplete cage-type silsesquioxane thermosetting resin having a main SiH group and an alkenyl group. By reacting with a kenyl group, the crosslinking density can be suppressed, and as a result, it becomes a low hardness capable of stress relaxation, and the organopolysiloxane compound having a SiH group at one end binds only one end of the organopolysiloxane, and the degree of freedom Is high, and is believed to be due to not changing the physical properties of the cured resin itself.
이하에서, 본 발명을 상세하게 설명한다.In the following, the present invention will be described in detail.
본 발명의 열경화성 수지 조성물은, 하기 (A)∼(D)를 함유하는 것을 특징으로 한다.The thermosetting resin composition of the present invention is characterized by containing the following (A) to (D).
(A) SiH기를 가지는 실세스퀴옥산과 알케닐기를 2개 가지는 오르가노 폴리실록산과의 반응물로서, SiH기와 알케닐기를 포함하는 열경화성 수지(A) A thermosetting resin comprising a SiH group and an alkenyl group as a reaction product of a silsesquioxane having a SiH group and an organopolysiloxane having two alkenyl groups
(B) 편말단에만 SiH기를 가지는 직쇄형 오르가노 폴리실록산 화합물(B) a straight-chain organopolysiloxane compound having a SiH group only at one end
(C) 에폭시기를 가지는 실란커플링제(C) Silane coupling agent having an epoxy group
(D) Pt 촉매(D) Pt catalyst
이하에서, 각 성분에 대하여 설명한다.Hereinafter, each component will be described.
(A) SiH기를 가지는 실세스퀴옥산과 알케닐기를 2개 가지는 오르가노 폴리실록산과의 반응물로서, SiH기와 알케닐기를 포함하는 열경화성 수지(A) A thermosetting resin comprising a SiH group and an alkenyl group as a reaction product of a silsesquioxane having a SiH group and an organopolysiloxane having two alkenyl groups
열경화성 수지(A)는, SiH기를 가지는 실세스퀴옥산과 알케닐기를 2개 가지는 오르가노 폴리실록산과의 반응물이다.The thermosetting resin (A) is a reaction product of a silsesquioxane having a SiH group and an organopolysiloxane having two alkenyl groups.
SiH기를 가지는 실세스퀴옥산으로서는, 더블데커형 실세스퀴옥산 및 T8 구조의 바구니형 실세스퀴옥산을 예로 들 수 있다. T8 구조의 바구니형 실세스퀴옥산은 8개의 관능기를 가지고 있는 것에 비해, 본 발명에서 사용하고 있는 더블데커형 실세스퀴옥산은 4개의 관능기 밖에 가지고 있지 않아, 구조의 제어가 행하기 용이하다.Examples of silsesquioxanes having a SiH group include double-decker silsesquioxanes and cage silsesquioxanes having a T8 structure. While the T8 structure of the cage silsesquioxane has eight functional groups, the double-decker type silsesquioxane used in the present invention has only four functional groups, making it easy to control the structure.
또한 완전 축합형의 바구니형 실세스퀴옥산과는 달리, 본 발명에서 바람직하게 사용하고 있는 더블데커형 실세스퀴옥산은 불완전 축합형이며, 분자의 자유도가 비교적 높고, 유연성이 우수하다. 이와 같은 관점에서 더블데커형 실세스퀴옥산이 바람직하다.In addition, unlike the fully condensed cage silsesquioxane, the double decker type silsesquioxane preferably used in the present invention is an incomplete condensation type, has a relatively high degree of freedom of the molecule, and has excellent flexibility. From this point of view, a double decker type silsesquioxane is preferable.
열경화성 수지(A)로서는, 예를 들면, 하기 식(1)으로 표시되는 화합물이 있다.As a thermosetting resin (A), there exists a compound represented by following formula (1), for example.
[화학식 7][Formula 7]
식(1)에 있어서, 하기 X는 각각 독립적으로, 하기 식(X-I), 식(X-II) 또는 식(X-III)으로 표시되는 기이다. R1은 각각 독립적으로, 탄소수 1∼4의 알킬, 시클로펜틸 및 시클로헥실로부터 선택되는 기이며, m은 1∼100이다. 그 중에서도, m은 1이 바람직하다.In formula (1), each of the following X is independently a group represented by the following formula (XI), formula (X-II), or formula (X-III). Each R 1 is independently a group selected from C 1 to C 4 alkyl, cyclopentyl and cyclohexyl, and m is 1 to 100. Especially, as for m, 1 is preferable.
[화학식 8][Formula 8]
[화학식 9][Formula 9]
식(X-II)에 있어서, R2, R3는 각각 독립적으로, 탄소수 1∼4의 알킬, 시클로펜틸, 시클로헥실 및 페닐로부터 선택되는 기이며, 바람직하게는 메틸이다. r은 -OSi(R3)2-의 반복수이며, r은, 2∼20을 만족시키는 평균값이다. r은, 2∼10이 더욱 바람직하다. R1은 식(1)에서의 R1과 동일하다.In formula (X-II), R 2 and R 3 are each independently a group selected from alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cyclopentyl, cyclohexyl, and phenyl, and preferably methyl. r is the repetition number of -OSi(R 3 ) 2 -, and r is an average value satisfying 2 to 20. As for r, 2-10 are more preferable. R 1 is the same as R 1 in the formula (1).
[화학식 10][Formula 10]
식(X-III)에 있어서, R4 및 R5는 각각 독립적으로, 탄소수 1∼4의 알킬, 시클로펜틸, 시클로헥실 및 페닐로부터 선택되는 기이며, s는 -OSi(R5)2-의 반복수이며, s는, 2∼20을 만족시키는 평균값이다. s는, 2∼10이 바람직하고, 2∼4가 더욱 바람직하다.In the formula (X-III), R 4 and R 5 are each independently a group selected from C 1 to C 4 alkyl, cyclopentyl, cyclohexyl and phenyl, and s is -OSi(R 5 ) 2- It is a repetition number, and s is an average value satisfying 2-20. As for s, 2-10 are preferable and 2-4 are more preferable.
식(1)으로 표시되는 화합물 1분자당[상기 화합물이 식(X-I)으로 표시되는 기와 식(X-II)으로 표시되는 기와 식(X-III)으로 표시되는 기의 비율이 상이한 화합물의 혼합물인 경우에는 상기 화합물 1분자의 평균]의 식(X-I)으로 표시되는 기의 개수를 a, 식(X-II)으로 표시되는 기의 개수를 b, 식(X-III)으로 표시되는 기의 개수를 c로 한 경우에, a+2b+c=4이며, 0<a≤3이며, 0≤b≤1이며, 0<c≤3이다.Per 1 molecule of the compound represented by formula (1) [The compound is a mixture of compounds having different ratios of groups represented by formula (XI), groups represented by formula (X-II), and groups represented by formula (X-III) In the case of, the number of groups represented by formula (XI) in the formula (XI) of the compound 1 molecule] is a, the number of groups represented by formula (X-II) is b, and the group represented by formula (X-III) When the number is c, a+2b+c=4, 0<a≤3, 0≤b≤1, and 0<c≤3.
본 발명에 있어서, a+2b+c=4, 0<a≤3, 0≤b≤1, 0<c≤3을 만족시키는 범위의 화합물에 대하여 설명한다.In the present invention, a compound in a range satisfying a+2b+c=4, 0<a≤3, 0≤b≤1, and 0<c≤3 will be described.
일반식(1)으로 표시되는 상기 화합물은, a>c이며, 평균적으로 비닐기보다 SiH기의 수가 많고, 이른바 SiH기형의 열경화성 수지로 정의할 수 있다. 상기 a는, 경화물로 만들었을 때의 우수한 특성을 현저하게 하는 관점에서, a가 1.0∼3.0인 것이 바람직하고, 1.3∼2.5인 것이 더욱 바람직하다.The compound represented by the general formula (1) is a>c, has a larger number of SiH groups than vinyl groups on average, and can be defined as a so-called SiH type thermosetting resin. From the viewpoint of remarking excellent properties when a is formed into a cured product, a is preferably 1.0 to 3.0, and more preferably 1.3 to 2.5.
일반식(1)으로 표시되는 상기 화합물 중의, a, b, c는, 발명자의 임의에 의해 조정할 수 있고, 예를 들면, 국제 공개 제2011/145638호에 기재된 제조 방법에 준거함으로써 조정할 수 있다.In the compounds represented by the general formula (1), a, b, and c can be adjusted by the inventors, for example, by conforming to the production method described in International Publication No. 2011/145638.
본 발명의 열경화성 수지 조성물은, 열경화성 수지 조성물 전량 기준으로, 상기 열경화성 수지(A)를 70∼95 질량% 함유하는 것이 바람직하고, 80∼90 질량% 함유하는 것이 더욱 바람직하다. 열경화성 수지(A)의 배합 비율을 70 질량% 이상으로 함으로써, 더블데커형 실세스퀴옥산이 보유하는 특성, 즉 내열성, 내UV성, 고굴절율 등의 특성을 유지시키는 것이 가능하다. 또한, 열경화성 수지(A)의 배합 비율을 95 질량% 이하로 함으로써, 경화물의 경도를 D 45 이하로 할 수 있다.The thermosetting resin composition of the present invention preferably contains 70 to 95% by mass of the thermosetting resin (A), and more preferably 80 to 90% by mass, based on the total amount of the thermosetting resin composition. By setting the blending ratio of the thermosetting resin (A) to 70% by mass or more, it is possible to maintain the properties of the double decker silsesquioxane, that is, properties such as heat resistance, UV resistance, and high refractive index. Moreover, by making the blending ratio of the thermosetting resin (A) 95 mass% or less, the hardness of a cured product can be D 45 or less.
(B) 편말단에만 SiH기를 가지는 직쇄형 오르가노 폴리실록산 화합물(B) a straight-chain organopolysiloxane compound having a SiH group only at one end
편말단에만 SiH기를 가지는 직쇄형 오르가노 폴리실록산 화합물(B)로서는, 하기 식(2)으로 표시되는 화합물을 예로 들 수 있다.As the straight-chain organopolysiloxane compound (B) having a SiH group only at one end, a compound represented by the following formula (2) is exemplified.
[화학식 11][Formula 11]
상기 식(2)에 있어서, R6 및 R7은 각각 독립적으로, 탄소수 1∼4의 알킬, 시클로펜틸 및 시클로헥실로부터 선택되는 기이며, 그 중에서도 탄소수가 1인 메틸기나, 또는 탄소수가 4의 부틸기가 바람직하다. m'는 -OSi(R7)2-의 반복수이다. m'는, 4∼20을 만족시키는 평균값이며, 4∼15를 만족시키는 평균값인 것이 바람직하다. 5∼10을 만족시키는 평균값인 것이 더욱 바람직하다.In the above formula (2), R 6 and R 7 are each independently a group selected from alkyl, cyclopentyl and cyclohexyl having 1 to 4 carbon atoms, and among them, a methyl group having 1 carbon number or a carbon number of 4 The butyl group of is preferred. m'is the number of repetitions of -OSi(R 7 ) 2 -. m'is an average value satisfying 4-20, and it is preferable that it is an average value satisfying 4-15. It is more preferable that it is an average value satisfying 5-10.
오르가노 폴리실록산 화합물(B)은, 공지 관용의 방법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들면, 일본공개특허2000-273178호 공보 또는 일본공개특허2001-055446호 공보에 기재된 방법에 의해 합성할 수 있다.The organopolysiloxane compound (B) can be produced by a known and common method. For example, it can be synthesized by the method described in JP 2000-273178 A or JP 2001-055446 A.
오르가노 폴리실록산 화합물(B)은, 경도를 낮게 하기 위해 사용한다. 즉 상기 열경화성 수지(A)의 알케닐기와 반응시켜 전체의 가교 밀도를 낮춤으로써, 경도의 상승을 억제할 수 있어 저경도화가 가능하게 된다.The organopolysiloxane compound (B) is used in order to lower the hardness. That is, by reacting with the alkenyl group of the thermosetting resin (A) to lower the overall crosslinking density, an increase in hardness can be suppressed, and thus the hardness can be reduced.
본 발명의 열경화성 수지 조성물에서의 오르가노 폴리실록산 화합물(B)의 함유량은, 상기 열경화성 수지 조성물을 경화하여 얻어지는 경화물의 굴절율이 1.5 이상으로 되는 함유량인 것이 바람직하다. 또한, 지나치게 적으면 경도가 낮아지지 않기 때문에, 경화물의 경도가 D 40 이하로 되는 함유량인 것이 바람직하다.The content of the organopolysiloxane compound (B) in the thermosetting resin composition of the present invention is preferably a content in which the refractive index of the cured product obtained by curing the thermosetting resin composition is 1.5 or more. In addition, if too small, the hardness is not lowered, so it is preferable that the content of the cured product is D 40 or less.
오르가노 폴리실록산 화합물(B)의 수평균 분자량은, 148∼2000인 것이 바람직하고, 400∼1000인 것이 더욱 바람직하다. 오르가노 폴리실록산 화합물(B)의 수평균 분자량이 400 이하이면, 휘발성이 높아지고 경화 조성물을 배합하여 경화시키는 단계에서 기산(氣散)할 우려가 있기 때문에 400 이상의 수평균 분자량이 더욱 바람직하다. 또한, 오르가노 폴리실록산 화합물(B)의 수평균 분자량을 2000 이하로 함으로써, SiH기를 가지는 실세스퀴옥산과 알케닐기를 2개 가지는 오르가노 폴리실록산과의 반응물로서, SiH기와 알케닐기를 포함하는 열경화성 수지와의 상용성(相溶性)을 유지하고, 경화물의 투명성을 유지하고, 또한, 밀착 성능을 유지할 수 있다.It is preferable that it is 148-2000, and, as for the number average molecular weight of the organo polysiloxane compound (B), it is more preferable that it is 400-1000. When the number average molecular weight of the organopolysiloxane compound (B) is 400 or less, a number average molecular weight of 400 or more is more preferable because volatility is high and there is a risk of starting to occur in the step of blending and curing the curing composition. Further, by setting the number average molecular weight of the organopolysiloxane compound (B) to 2000 or less, as a reaction product of a silsesquioxane having a SiH group and an organopolysiloxane having two alkenyl groups, a thermosetting resin containing a SiH group and an alkenyl group The compatibility with and can be maintained, transparency of a cured product can be maintained, and adhesion performance can be maintained.
오르가노 폴리실록산 화합물(B)의 배합 비율은, 본 발명의 전체 열경화성 수지 조성물 중, 5∼20 질량%로 하는 것이 바람직하고, 5∼15 질량%로 하는 것이 더욱 바람직하다. 오르가노 폴리실록산 화합물(B)의 배합 비율을 5 질량% 이상으로 함으로써, 경화물의 경도를 D 45 이하로 낮추는 것이 가능하다. 또한, 오르가노 폴리실록산 화합물(B)의 배합 비율을 20 질량% 이하로 함으로써, 경화물의 내열성, 내UV성, 밀착성 등의 여러 특성을 유지시키면서 효과적으로 저경도의 경화물을 얻는 것이 가능하다.The blending ratio of the organopolysiloxane compound (B) is preferably 5 to 20% by mass, and more preferably 5 to 15% by mass in the total thermosetting resin composition of the present invention. By setting the blending ratio of the organopolysiloxane compound (B) to 5% by mass or more, it is possible to lower the hardness of the cured product to D45 or less. Further, by setting the blending ratio of the organopolysiloxane compound (B) to 20% by mass or less, it is possible to effectively obtain a cured product of low hardness while maintaining various properties such as heat resistance, UV resistance, and adhesion of the cured product.
(C) 에폭시기를 가지는 커플링제(C) Coupling agent having an epoxy group
에폭시기를 가지는 실란커플링제(C)로서는, 예를 들면, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란 및 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란이 있다. 이들 중에서도 3-글리시독시프로필트리메톡시실란이 더욱 바람직하다.As a silane coupling agent (C) having an epoxy group, for example, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyl Dimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane and 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane. Among these, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane is more preferable.
실란커플링제(C)의 배합 비율은, 본 발명의 전체 열경화성 수지 조성물 중, 0.1∼5.0 질량%로 하는 것이 바람직하고, 0.2∼2 질량%로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한는 0.25 질량%∼1.0 질량%로 하는 것이 더욱 바람직하다. 실란커플링제(C)의 배합 비율을 0.1 질량% 이상으로 함으로써, 경화성 수지의 LED 패키지 기재에 대한 젖음성이 증가하고, 히트 사이클 내성을 유지시키는 것이 가능하다. 또한, 실란커플링제(C)의 배합 비율을 5.0 질량% 이하로 함으로써,내열성을 유지시키는 것이 가능하다.The blending ratio of the silane coupling agent (C) is preferably 0.1 to 5.0 mass%, and more preferably 0.2 to 2 mass%, in the total thermosetting resin composition of the present invention. Moreover, it is more preferable to set it as 0.25 mass%-1.0 mass %. By setting the blending ratio of the silane coupling agent (C) to 0.1% by mass or more, the wettability of the curable resin to the LED package substrate is increased, and heat cycle resistance can be maintained. Further, by setting the blending ratio of the silane coupling agent (C) to 5.0% by mass or less, it is possible to maintain heat resistance.
(D) Pt 촉매(D) Pt catalyst
Pt 촉매(D)는, 백금을 포함하는 촉매이며, 상기 백금은 산화되어 있지 않아도 되고, 산화되어 있어도 된다. 산화된 백금로서는, 예를 들면, 산화 백금이 있다. 부분적으로 산화된 백금로서는, 예를 들면, 아담스 촉매(Adams’catalyst)가 있다.The Pt catalyst (D) is a catalyst containing platinum, and the platinum may not be oxidized or may be oxidized. As oxidized platinum, there is, for example, platinum oxide. Partly oxidized platinum is, for example, Adams' catalyst.
Pt 촉매로서는, 예를 들면, 카르스테드 촉매(Karstedt catalyst), 스파이어 촉매(Speier catalyst) 및 헥사클로로 백금산이 있다. 이들은 일반적으로 잘 알려진 촉매이다. 이들 중에서도 산화되어 있지 않은 타입의 카르스테드 촉매가 바람직하다.Examples of the Pt catalyst include Karstedt catalyst, Speier catalyst and hexachloroplatinic acid. These are generally well-known catalysts. Among these, a non-oxidized type of Karsted catalyst is preferable.
본 발명의 전체 열경화성 수지 조성물 중의 Pt 촉매(D)의 배합 비율은, 본 발명의 경화성 수지 조성물의 경화를 진행시키기에 충분한 양인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 0.01 ppm∼10 ppm으로 하는 것이 바람직하고, 0.1 ppm∼1 ppm으로 하는 것이 더욱 바람직하다. Pt 촉매(D)의 배합 비율을 0.01 ppm 이상으로 함으로써, 경화를 진행시키는 것이 가능하다. Pt 촉매(D)의 배합 비율을 0.1 ppm 이상으로 함으로써 경화를 신속하게 진행시키는 것이 가능하다. 또한, Pt 촉매(D)의 배합 비율을 10 ppm 이하로 함으로써, 경화물의 내열성을 유지시키는 것이 가능하다.The blending ratio of the Pt catalyst (D) in the total thermosetting resin composition of the present invention is preferably an amount sufficient to advance the curing of the curable resin composition of the present invention, specifically, it is preferably 0.01 ppm to 10 ppm. It is more preferable to set it as 0.1 ppm-1 ppm. It is possible to advance curing by setting the blending ratio of the Pt catalyst (D) to 0.01 ppm or more. It is possible to accelerate curing by setting the blending ratio of the Pt catalyst (D) to 0.1 ppm or more. Further, it is possible to maintain the heat resistance of the cured product by setting the blending ratio of the Pt catalyst (D) to 10 ppm or less.
(E) 알케닐기를 2개 이상 가지는 오르가노 폴리실록산 화합물(E) Organopolysiloxane compound having two or more alkenyl groups
본 발명의 열경화성 수지 조성물은, 필요에 따라 (E) 알케닐기를 2개 이상 가지는 오르가노 폴리실록산 화합물을 더 포함할 수도 있다. 알케닐기를 2개 이상 가지는 오르가노 폴리실록산 화합물(E)로서는, 하기 일반식으로 나타내는 화합물을 예로 들 수 있다.The thermosetting resin composition of the present invention may further contain (E) an organopolysiloxane compound having two or more alkenyl groups, if necessary. As the organopolysiloxane compound (E) having two or more alkenyl groups, a compound represented by the following general formula is exemplified.
[화학식 12][Formula 12]
상기 식(3)에 있어서, R8 및 R9는 각각 독립적으로, 탄소수 1∼4의 알킬, 시클로펜틸, 시클로헥실 및 페닐로부터 선택되는 기이며, n은, -OSi(R9)2-의 반복수이며, 1∼50을 만족시키는 평균값이다.In the formula (3), R 8 and R 9 are each independently a group selected from alkyl, cyclopentyl, cyclohexyl and phenyl having 1 to 4 carbon atoms, and n is -OSi(R 9 ) 2- It is a repetition number and is an average value satisfying 1-50.
오르가노 폴리실록산 화합물(E)은, 본 발명의 경화 조성물의 점도의 조정이나, 경화물에 강도 또는 유연성을 보조하기 위한 성분이다. 상기 식(3)에 있어서, R8 및 R9가, 모두 탄소수 1∼4의 알킬의 경우에는, 바람직하게는 탄소수 1의 메틸이 사용되고, 하기 일반식(4)으로 표시된다.The organopolysiloxane compound (E) is a component for adjusting the viscosity of the cured composition of the present invention or for aiding strength or flexibility to a cured product. In the above formula (3), when both R 8 and R 9 are alkyl having 1 to 4 carbon atoms, methyl having 1 carbon atom is preferably used, and is represented by the following general formula (4).
[화학식 13][Formula 13]
상기 식(4)에 있어서, n'는, 1∼20을 만족시키는 평균값이다. n'가 20을 초과하면 본 발명의 경화 조성물과의 상용성이 악화되어 바람직하지 않다. 유연성을 부여하는 의미에서는, 5 이상이 바람직하고, 가스 배리어성의 관점에서는, 10 이하가 바람직하다. 유연성과 가스 배리어성의 관점에서 5∼8이 특히 바람직하다.In the above formula (4), n'is an average value satisfying 1 to 20. When n'exceeds 20, compatibility with the cured composition of the present invention deteriorates, which is not preferable. In the sense of imparting flexibility, 5 or more are preferable, and 10 or less are preferable from the viewpoint of gas barrier properties. From the viewpoint of flexibility and gas barrier properties, 5 to 8 are particularly preferred.
또한, 상기 식(3)에 있어서 R8 및 R9 중 적어도 일부가 페닐기인 하기 일반식(5) 또는 (6)으로 표시되는 화합물도 바람직하게 사용할 수 있다. Further, in the above formula (3), a compound represented by the following general formula (5) or (6) in which at least a part of R 8 and R 9 is a phenyl group can also be preferably used.
[화학식 14][Formula 14]
상기 식(5)에 있어서, x는 1∼50을 만족시키는 평균값이며, 바람직하게는 1∼20이다.In said formula (5), x is an average value satisfying 1-50, Preferably it is 1-20.
[화학식 15][Formula 15]
상기 식(6)에 있어서, y+z는, 1∼50을 만족시키는 평균값이며, 굴절율과 가스 배리어성의 관점에서 y/(y+z)<0.5를 만족시키는 값이 바람직하다. 경화물에 유연성을 부여하는 의미에서는, y+z가 10 이상인 것이 바람직하다.In the above formula (6), y+z is an average value that satisfies 1 to 50, and a value that satisfies y/(y+z)<0.5 is preferable from the viewpoint of refractive index and gas barrier properties. In the meaning of imparting flexibility to the cured product, it is preferable that y+z is 10 or more.
이들 알케닐기를 2개 이상 가지는 오르가노 폴리실록산 화합물(E)은, 발명자의 임의에 의해 조합하여 사용할 수도 있다.These organopolysiloxane compounds (E) having two or more alkenyl groups may be used in combination at the discretion of the inventor.
오르가노 폴리실록산 화합물(E)은, 공지 관용의 방법에 의해 제조할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 식(4)으로 표시되는 오르가노 폴리실록산 화합물은, 테트라메틸비닐디실록산과 옥타메틸시클로테트라실록산을 활성 백토 등의 고체산 촉매 존재 하에 평형화 반응시킨 후, 여과에 의해 고체산 촉매를 제거하고, 그 후, 0.13 kPa 정도의 진공 조건, 100∼120 ℃의 온도 조건 하에서 저비(低沸) 컷시킴으로써 제조할 수 있다.The organopolysiloxane compound (E) can be produced by a known and common method. Specifically, for example, the organopolysiloxane compound represented by formula (4) is subjected to equilibration reaction of tetramethylvinyldisiloxane and octamethylcyclotetrasiloxane in the presence of a solid acid catalyst such as activated clay, and then by filtration. It can be produced by removing the solid acid catalyst and then cutting at a low boiling point under vacuum conditions of about 0.13 kPa and temperature conditions of 100 to 120°C.
또한, 예를 들면, 식(5) 또는 식(6)으로 표시되는 오르가노 폴리실록산 화합물은, 공지 관용의 방법에 의해 제조할 수 있다. 또한, 식(5) 또는 식(6)으로 표시되는 오르가노 폴리실록산 화합물은, 공업적으로 GELEST사로부터 입수 가능하다.In addition, for example, the organopolysiloxane compound represented by formula (5) or formula (6) can be produced by a known and common method. In addition, the organopolysiloxane compound represented by Formula (5) or Formula (6) can be obtained industrially from GELEST.
오르가노 폴리실록산 화합물(E)의 배합 비율은, 본 발명의 전체 열경화성 수지 조성물 중, 10 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 오르가노 폴리실록산 화합물(E)의 배합 비율을 10 질량% 이하로 함으로써, 내열성이 향상되고, 수지 강도가 높아지기 때문에, 바람직하다.The compounding ratio of the organopolysiloxane compound (E) is preferably 10% by mass or less in the total thermosetting resin composition of the present invention. Heat resistance is improved and resin strength is increased by making the compounding ratio of the organopolysiloxane compound (E) 10% by mass or less, which is preferable.
본 발명의 열경화성 수지 조성물에는, 하기 성분을 더 배합할 수도 있다.The thermosetting resin composition of the present invention may further contain the following components.
i) 경화 지연재i) Hardening retardant
경화 지연재로서는, 하이드로실릴화 촉매에 의한 부가형 경화성 조성물로 사용되고 있는 공지의 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 알케닐기를 2개 이상 포함하는 화합물, 지방족 불포화 결합을 함유하는 화합물, 유기 인 화합물, 주석계 화합물 및 유기 과산화물이 있다. 이들을 단독으로 사용할 수도 있고, 또는 2종 이상 병용할 수도 있다.As the curing retarding material, a known material used as an addition type curable composition using a hydrosilylation catalyst can be used. Specifically, for example, there are compounds containing two or more alkenyl groups, compounds containing aliphatic unsaturated bonds, organic phosphorus compounds, tin-based compounds, and organic peroxides. These may be used alone, or two or more types may be used in combination.
알케닐기를 2개 이상 포함하는 화합물로서는, 예를 들면, 양 말단 비닐기 함유의 디실록산, 트리실록산류 및 1,3,5,7-테트라비닐테트라메틸시클로테트라실록산 등의 비닐기 함유 환형 실록산류가 있다.Examples of the compound containing two or more alkenyl groups include vinyl group-containing cyclic siloxanes such as disiloxanes and trisiloxanes containing both terminal vinyl groups, and 1,3,5,7-tetravinyltetramethylcyclotetrasiloxane. There is Ryu.
지방족 불포화 결합을 함유하는 화합물로서는, 예를 들면, 3-메틸-1-도데신-3-올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 1-에티닐-1-시클로헥사놀 등의 프로파길알코올류, 엔-인 화합물류, 무수말레산 및 말레산 디메틸 등의 말레산 에스테르류가 있다.As a compound containing an aliphatic unsaturated bond, for example, 3-methyl-1-dodecin-3-ol, 3,5-dimethyl-1-hexin-3-ol, 1-ethynyl-1-cyclohexanol And maleic acid esters such as propargyl alcohols, en-phosphorus compounds, maleic anhydride and dimethyl maleate.
유기 인 화합물로서는, 예를 들면, 트리오르가노포스핀류, 디오르가노포스핀류, 오르가노포스폰류 및 트리오르가노포스파이트류가 있다.Examples of organophosphorus compounds include triorganophosphines, diorganophosphines, organophosphones and triorganophosphites.
주석계 화합물로서는, 예를 들면, 할로겐화 제1 주석 이수화물 및 카르본산 제1 주석이 있다. 또한 유기 과산화물로서는, 예를 들면, 디-tert-부틸퍼옥시드, 디쿠밀퍼옥시드, 벤조일퍼옥시드 및 과벤조산 tert-부틸이 있다.Examples of tin compounds include stannous halide dihydrate and stannous carboxylic acid. Further, examples of the organic peroxide include di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, benzoyl peroxide, and tert-butyl perbenzoate.
이들 중, 1,3-디비닐디실록산, 1,3,5,7-테트라비닐테트라메틸시클로테트라 실록산 또는 1-에티닐-1-시클로헥사놀이 바람직하다.Among these, 1,3-divinyldisiloxane, 1,3,5,7-tetravinyltetramethylcyclotetrasiloxane or 1-ethynyl-1-cyclohexanol is preferable.
본 발명의 열경화성 수지 조성물에 경화 지연재를 배합함으로써, 실온에서의 점도 상승을 억제하고, 가용시간(pot life)를 벌 수 있다. 본 발명의 열경화성 수지 조성물에서의 경화 지연재의 함유량은, 0.001∼0.1 질량%인 것이 바람직하고, 0.01∼0.05 질량%인 것이 더욱 바람직하다.By blending the curing retardant to the thermosetting resin composition of the present invention, an increase in viscosity at room temperature can be suppressed and pot life can be obtained. The content of the curing retardant in the thermosetting resin composition of the present invention is preferably 0.001 to 0.1% by mass, and more preferably 0.01 to 0.05% by mass.
ii) 형광체ii) phosphor
본 발명의 열경화성 수지 조성물에 형광체를 분산시킴으로써 발광 기능을 가지며, LED용 조성물로서 사용할 수 있다. 본 발명의 열경화성 수지 조성물에서의 형광체의 함유량은, 1∼90 질량%인 것이 바람직하고, 2∼50 질량%인 것이 더욱 바람직하다.It has a light-emitting function by dispersing a phosphor in the thermosetting resin composition of the present invention, and can be used as a composition for LEDs. The content of the phosphor in the thermosetting resin composition of the present invention is preferably 1 to 90% by mass, and more preferably 2 to 50% by mass.
본 발명의 열경화성 수지 조성물에 사용할 수 있는 형광체에 제한은 없다. 또한, 조성물 중에서의 형광체의 농도 분포가 균일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 사용하는 형광체의 종류, 또는 형광체의 농도 분포의 유무 및 그 분포의 조건은, LED의 사용 환경이나 용도, 목적에 따라 결정하면 된다.There is no limitation on the phosphor that can be used in the thermosetting resin composition of the present invention. Further, the concentration distribution of the phosphor in the composition may be uniform or may be different. The type of phosphor to be used, the presence or absence of a concentration distribution of the phosphor, and conditions for the distribution may be determined according to the usage environment, use, and purpose of the LED.
iii) 실리카iii) silica
본 발명의 열경화성 수지 조성물에는, 수지 강도를 향상시킬 목적이나, 형광체의 침강을 방지할 목적으로, 실리카를 첨가할 수도 있다. 본 발명의 열경화성 수지 조성물에서의 실리카의 비율은, 열경화성 수지 조성물 전량에 대한 중량비로1∼10 %인 것이 바람직하다.To the thermosetting resin composition of the present invention, silica may be added for the purpose of improving the resin strength or preventing the precipitation of the phosphor. The ratio of silica in the thermosetting resin composition of the present invention is preferably 1 to 10% by weight with respect to the total amount of the thermosetting resin composition.
실리카는, 천연에서 산출하는 규석을 세립화(細粒化)(천연 실리카)한 것을 사용할 수도 있고, 산업적으로 합성된 실리카(합성 실리카)를 사용할 수도 있다. 천연 실리카의 경우, 결정이므로, 결정축(結晶軸)을 가진다. 그러므로, 결정 유래의 광학적인 특징을 기대할 수 있지만, 비중이 합성 실리카와 비교하여 약간 높으므로, 열경화성 수지 조성물 중에서의 분산에 영향을 미치는 경우가 있다. 또한, 천연물을 분쇄하여 얻는 경우, 부정(不定) 형상의 입자가 되거나, 입경 분포가 넓은 재료가 되는 경우가 있다.Silica may be a silica produced by fine-grained (natural silica) produced in nature, or industrially synthesized silica (synthetic silica) may be used. In the case of natural silica, since it is a crystal, it has a crystal axis. Therefore, although optical characteristics derived from crystals can be expected, since the specific gravity is slightly higher than that of synthetic silica, dispersion in the thermosetting resin composition may be affected. In addition, when obtained by pulverizing a natural product, there are cases in which it becomes particles of an irregular shape or a material with a wide particle size distribution.
합성 실리카는, 습식 합성 실리카 및 건식 합성 실리카가 있지만, 본 발명에서는 특별히 사용을 한정하지는 않는다. 다만, 합성 실리카에서는 제법과 관계없이 결정수를 가지는 경우가 있고, 이 결정수가 열경화성 수지 조성물 또는 경화물, 또는 LED 소자 등에 어떠한 영향을 미칠 가능성이 있는 경우에는, 결정수의 수도 고려하여 선택하는 것이 바람직하다.Synthetic silica includes wet synthetic silica and dry synthetic silica, but the use of the synthetic silica is not particularly limited in the present invention. However, synthetic silica may have crystal water regardless of the manufacturing method, and if the crystal water has the potential to have any effect on the thermosetting resin composition or cured product, or the LED device, it is recommended to select the number of crystal water in consideration. desirable.
합성 실리카는, 결정이 아닌 비정질(amorphous)이므로, 결정축이 없으며, 결정 유래의 광학적인 특징은 그다지 기대할 수 없다. 그러나, 입자 분포를 제어할 수 있고, 그 외에, 입자 직경을 극히 작게 할 수 있는 등의 특징을 살릴 수 있다.Synthetic silica is not crystal but amorphous, and therefore does not have a crystal axis, and optical characteristics derived from crystals cannot be expected very much. However, it is possible to control the particle distribution, and in addition, features such as being able to make the particle diameter extremely small can be utilized.
특히, 퓸드(fumed) 실리카는 나노 오더의 입자 직경을 가지며, 입자의 분산성이 우수하다. 또한 동일한 중량으로 비교한 경우에는, 입자 직경이 작을수록 표면적의 총계가 커지게 되므로, 광의 반사 방향이 보다 다양하게 되므로, 더욱 바람직하게 사용할 수 있다.In particular, fumed silica has a nano-order particle diameter and is excellent in particle dispersibility. In addition, in the case of comparison by the same weight, the smaller the particle diameter, the larger the total surface area, and thus the reflection direction of light becomes more diverse, and thus it can be used more preferably.
또한, 일반적으로 실리카는 표면적이 크며, 또한 표면에 존재하는 실라놀의 효과에 의해 친수성의 재료(친수성 실리카)이지만, 화학 수식에 의해 소수성(疏水性) 실리카로 만들 수도 있다. 어느 쪽 성질의 실리카를 사용할 것인지는, 목적에 따라 선택되지만, 본 발명에 있어서는, 실험적인 검증에서는 친수성 실리카를 사용하는 것이 바람직하다.In general, silica has a large surface area and is a hydrophilic material (hydrophilic silica) due to the effect of silanol present on the surface, but it can also be made of hydrophobic silica by chemical modification. Which type of silica to use is selected depending on the purpose, but in the present invention, it is preferable to use hydrophilic silica for experimental verification.
본 발명의 열경화성 수지 조성물의 제조 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 호모 디스퍼(homo disper), 호모 믹서, 만능 믹서, 유성형 믹서(planetary mixer), 니더(kneader), 3축 롤 또는 비즈 밀 등의 혼합기를 사용하여, 상온 또는 가온 하에서, 전술한 경화 지연재, 실리콘 수지, 및 필요에 따라 상기 열경화제, 산화 방지제 등을 각각 소정량 혼합하는 방법이 있다.The method for producing the thermosetting resin composition of the present invention is not particularly limited, and for example, a homo disper, a homo mixer, a universal mixer, a planetary mixer, a kneader, a triaxial roll or beads There is a method of mixing predetermined amounts of the above-described curing retardant, silicone resin, and, if necessary, the above-described thermal curing agent, antioxidant, and the like, using a mixer such as a mill, at room temperature or under heating.
본 발명의 열경화성 수지 조성물 또는 그 경화물의 용도로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 봉지제, 하우징재, 리드 전극 또는 방열판 등에 접속하기 위한 다이 본딩재, 발광 다이오드 등의 광 반도체 소자의 발광 소자를 플립 칩(flip chip) 실장한 경우의 언더필(underfill)재, 발광 소자 상의 패시베이션막으로서 사용할 수 있다. 그 중에서도, 광 반도체 소자로부터의 발광에 의한 광을 효율적으로 인출할 수 있는 광 반도체 장치를 제조할 수 있으므로, 봉지제, 언더필재 또는 다이 본딩재로서 바람직하게 사용할 수 있다.The use of the thermosetting resin composition or the cured product thereof of the present invention is not particularly limited, but for example, a light emitting device of an optical semiconductor device such as a sealant, a housing material, a die bonding material for connection to a lead electrode or a heat sink, etc. It can be used as an underfill material in the case of flip chip mounting, and as a passivation film on a light emitting element. Among them, since an optical semiconductor device capable of efficiently extracting light by light emission from an optical semiconductor element can be manufactured, it can be preferably used as a sealing agent, an underfill material, or a die bonding material.
본 발명의 열경화성 수지 조성물을 가열에 의해 경화시켜 경화물을 얻는 조건으로서는, 온도는 60∼200 ℃인 것이 바람직하고, 80∼160 ℃인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 시간은 1시간∼24시간인 것이 바람직하고, 2시간∼5시간인 것이 더욱 바람직하다.As conditions for obtaining a cured product by curing the thermosetting resin composition of the present invention by heating, the temperature is preferably 60 to 200°C, and more preferably 80 to 160°C. In addition, the time is preferably 1 to 24 hours, more preferably 2 to 5 hours.
본 발명의 열경화성 수지 조성물을 경화시켜 얻어지는 경화물의 경도는, D 경도 45 이하, A 경도 30 이상의 범위인 것이 바람직하다. 또한 굴절율은 1.5 이상의 고굴절율인 것이 바람직하다. 굴절율이 1.5 이상이면, LED의 광 인출 효율이 우수한 경화물이 된다.It is preferable that the hardness of the hardened|cured material obtained by hardening|curing the thermosetting resin composition of this invention is a range of D hardness 45 or less and A hardness 30 or more. Further, the refractive index is preferably a high refractive index of 1.5 or more. When the refractive index is 1.5 or more, it becomes a cured product excellent in light extraction efficiency of the LED.
본 발명의 광 반도체용 조성물로 발광 소자를 봉지하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 몰드형 프레임 중에 본 발명의 광 반도체용 조성물을 사전에 주입하고, 거기에 발광 소자가 고정된 리드 프레임(lead frame) 등을 침지(浸漬)한 후, 경화시키는 방법, 및 발광 소자를 삽입한 형 프레임 중에 본 발명의 광 반도체용 조성물을 주입하고 경화시키는 방법이 있다.The method of sealing a light-emitting element with the composition for optical semiconductors of the present invention is not particularly limited, for example, a lead frame in which the composition for optical semiconductors of the present invention is injected in advance into a molded frame, and the light-emitting element is fixed thereto ( There are a method of curing after immersing a lead frame), and a method of injecting and curing the composition for an optical semiconductor of the present invention into a mold frame in which a light emitting element is inserted.
본 발명의 광 반도체용 조성물을 주입하는 방법으로서는, 예를 들면, 디스펜서에 의한 주입, 트랜스퍼 성형 및 사출 성형이 있다. 또한, 그 외의 봉지 방법으로서는, 예를 들면, 본 발명의 광 반도체용 조성물을 발광 소자 상에 적하하고, 공판(孔版) 인쇄, 스크린 인쇄, 및 마스크를 통하여 도포하고 경화시키는 방법, 및 바닥부에 발광 소자를 배치한 컵 등에 본 발명의 광 반도체용 조성물을 디스펜서 등에 의해 주입하고, 경화시키는 방법이 있다.As a method of injecting the composition for an optical semiconductor of the present invention, for example, there are injection by a dispenser, transfer molding, and injection molding. In addition, as other sealing methods, for example, a method of dropping the composition for optical semiconductors of the present invention onto a light-emitting element and applying and curing through a stencil printing, screen printing, and a mask, and There is a method of injecting and curing the composition for an optical semiconductor of the present invention into a cup on which a light-emitting element is disposed.
본 발명의 광 반도체 소자용 조성물을 봉지제로서 포함하는 광 반도체 소자 도 또한 본 발명의 하나이다.An optical semiconductor device comprising the composition for an optical semiconductor device of the present invention as a sealing agent is also one of the present invention.
실시예Example
본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 상세하게 설명한다. 그리고, 본 발명은 이하의 실시예에 의해 한정되지 않는다.The present invention will be described in more detail based on examples. In addition, the present invention is not limited by the following examples.
(A) SiH기를 가지는 실세스퀴옥산과 알케닐기를 2개 가지는 오르가노 폴리실록산과의 반응물로서, SiH기와 알케닐기를 포함하는 열경화성 수지(A) A thermosetting resin comprising a SiH group and an alkenyl group as a reaction product of a silsesquioxane having a SiH group and an organopolysiloxane having two alkenyl groups
본 발명의 (A) 성분인, SiH기와 알케닐기를 포함하는 열경화성 수지로서, 국제 공개 제2011/145638호에 개시되어 있는 방법으로 제조한, 하기 실세스퀴옥산 유도체 베이스 폴리머 1 및 실세스퀴옥산 유도체 베이스 폴리머 2를 사용하였다.As a thermosetting resin containing a SiH group and an alkenyl group, which is a component (A) of the present invention, the following silsesquioxane derivative base polymer 1 and silsesquioxane prepared by the method disclosed in International Publication No. 2011/145638 Derivative base polymer 2 was used.
[실세스퀴옥산 유도체 베이스 폴리머 1][Silsesquioxane derivative base polymer 1]
상기 식(1)에 있어서, a[식(X-I)]=2.34, 2b[식(X-II)]=0, c[식(X-III)]=1.66인, 하기 화학식으로 표시되는 화합물을 실세스퀴옥산 유도체 베이스 폴리머 1로 하였다.In the formula (1), a [formula (XI)] = 2.34, 2b [formula (X-II)] = 0, c [formula (X-III)] = 1.66, a compound represented by the following formula It was set as silsesquioxane derivative base polymer 1.
[화학식 16][Formula 16]
[실세스퀴옥산 유도체 베이스 폴리머 2][Silsesquioxane derivative base polymer 2]
상기 식(1)에 있어서, a[식(X-I)]=2.37, 2b[식(X-II)]=0.48, c[식(X-III)]=1.14인, 하기 화학식으로 표시되는 화합물을 실세스퀴옥산 유도체 베이스 폴리머 2로 하였다.In the formula (1), a [formula (XI)] = 2.37, 2b [formula (X-II)] = 0.48, c [formula (X-III)] = 1.14, a compound represented by the following formula It was set as the silsesquioxane derivative base polymer 2.
[화학식 17][Formula 17]
<수평균 분자량의 측정><Measurement of number average molecular weight>
본 발명에서 합성한 폴리머의 수평균 분자량은, 다음과 같이 측정하였다. 일본 분광(주)에서 제조한 고속 액체 크로마토그래프 시스템 CO-2065plus를 사용하고, 시료 농도 1 질량%의 THF 용액 20μL를 분석 샘플로 하고, 컬럼: Shodex KF804L[쇼와전공(주) 제조](직렬로 2개 접속), 컬럼 온도: 40℃, 검출기: RI, 용리액: THF, 및 용리액 유속(流速): 1.0 mL매분으로 GPC법에 의해 측정하고, 폴리스티렌 환산함으로써 구하였다.The number average molecular weight of the polymer synthesized in the present invention was measured as follows. Using a high-performance liquid chromatography system CO-2065plus manufactured by Japan Spectroscopy Co., Ltd., 20 μL of a THF solution having a sample concentration of 1% by mass was used as an analysis sample, and a column: Shodex KF804L [manufactured by Showa Electric Corporation] (serial Furnace two connections), column temperature: 40°C, detector: RI, eluent: THF, and eluent flow rate: 1.0 mL per minute, measured by the GPC method, and calculated in terms of polystyrene.
(B) 편말단에만 SiH기를 가지는 직쇄형 오르가노 폴리실록산 화합물(B) a straight-chain organopolysiloxane compound having a SiH group only at one end
본 발명의 (B) 성분인, 편말단에만 SiH기를 가지는 오르가노 폴리실록산로서, JNC 주식회사에서 제조한, 수평균 분자량이 900 또는 500인 편말단 SiH 실리콘을 사용하였다. 또한, (B) 성분의 비교 화합물로서, 수평균 분자량 500의 양 말단 SiH 실리콘을 사용하였다.As the organo polysiloxane having a SiH group only at one end, which is the component (B) of the present invention, a single-ended SiH silicon manufactured by JNC Corporation and having a number average molecular weight of 900 or 500 was used. In addition, as a comparative compound for component (B), SiH silicon at both ends of a number average molecular weight of 500 was used.
편말단에만 SiH기를 가지는, 수평균 분자량이 900과 500인 오르가노 폴리실록산은, 일본공개특허 2000-273178호 공보에 기재되어 있는 방법을 참조하여 제조한 것을 사용하였다. 또한, 수평균 분자량 500의 양 말단 SiH 실리콘은, 일본공개특허 2003-252995호 공보에 기재되어 있는 방법을 참조함으로써 제조한 것을 사용하였다.The organopolysiloxane having a SiH group only at one end and having a number average molecular weight of 900 and 500 was prepared by referring to the method described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-273178. In addition, the SiH silicon at both terminals having a number average molecular weight of 500 was prepared by referring to a method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-252995.
[수평균 분자량이 900인 편말단 SiH 실리콘][Single-ended SiH silicon with number average molecular weight of 900]
상기 식(2)에 있어서, R6=부틸, R7=메틸, m=11인, 하기 화학식에 의해 표시되는 화합물을 수평균 분자량이 900인 편말단 SiH 실리콘으로 하였다.In the formula (2), a compound represented by the following formula, wherein R 6 =butyl, R 7 =methyl, m =11, was used as a single-ended SiH silicone having a number average molecular weight of 900.
[화학식 18][Formula 18]
[수평균 분자량이 500인 편말단 SiH 실리콘][Single-ended SiH silicon with number average molecular weight of 500]
상기 식(2)에 있어서, R6=부틸, R7=메틸, m=5인, 하기 화학식으로 표시되는 화합물을 수평균 분자량이 500인 편말단 SiH 실리콘으로 하였다.In the formula (2), a compound represented by the following formula, wherein R 6 =butyl, R 7 =methyl, m =5, was used as a single-ended SiH silicone having a number average molecular weight of 500.
[화학식 19][Formula 19]
[수평균 분자량 500의 양 말단 SiH 실리콘][SiH silicon at both ends of number average molecular weight 500]
본 발명의 (B) 성분의 비교 성분으로서, 하기 식으로 표시되는 수평균 분자량 500의 양 말단 SiH 실리콘을 사용하였다.As a comparative component of the component (B) of the present invention, SiH silicon at both terminals having a number average molecular weight of 500 represented by the following formula was used.
[화학식 20][Formula 20]
(C) 에폭시기를 가지는 실란커플링제(C) Silane coupling agent having an epoxy group
본 발명의 (C) 성분인 실란커플링제로서, 글리시딜에테르트리메톡시실란: 등록상표명 사일라에이스 S510(JNC 주식회사 제조)을 사용하였다.As the silane coupling agent which is the component (C) of the present invention, glycidyl ether trimethoxysilane: registered trademark Sila Ace S510 (manufactured by JNC Corporation) was used.
(D) Pt 촉매(D) Pt catalyst
본 발명의 (D) 성분인 Pt 촉매는, 카르스테드 촉매 상표명 Pt-VTS 3wt% 크실렌 용액(유미코어사 제조)을 사용하였다.As the Pt catalyst which is the component (D) of the present invention, a 3wt% xylene solution (manufactured by Yumicore) was used as the Karstead catalyst brand name Pt-VTS.
(E) 알케닐기를 2개 이상 가지는 오르가노 폴리실록산(E) organopolysiloxane having two or more alkenyl groups
본 발명의 (E) 성분인 알케닐기를 2개 이상 가지는 오르가노 폴리실록산 화합물은, 상기 식(3)에 있어서, R8=메틸, R9=메틸, n=8인, 하기 화학식으로 표시되는 화합물을 수평균 분자량이 700의 양 말단 비닐 실리콘으로 하였다.The organopolysiloxane compound having two or more alkenyl groups as component (E) of the present invention is a compound represented by the following formula in formula (3), wherein R 8 =methyl, R 9 =methyl, n =8 The number average molecular weight was made into the vinyl silicone at both ends of 700.
[화학식 21][Formula 21]
<열경화성 수지 조성물의 조제><Preparation of thermosetting resin composition>
스크루 관에 상기 실시예에서 합성한 화합물, 또는 오르가노 폴리실록산의 혼합물을 넣었다. 스크루 관을 자전·공전 믹서[주식회사 신키에서 제조한 「아와도리렌타로(등록상표)」ARE-250]에 세팅하고, 혼합·탈포를 행하였다.The compound synthesized in the above example or a mixture of organopolysiloxane was put in the screw tube. The screw tube was set in a rotation/revolution mixer ("Awadori Rental (registered trademark)" ARE-250 manufactured by Shinki Co., Ltd.), and mixing and defoaming were performed.
유미코어에서 제조한 카르스테드 촉매(상품명 Pt-vtx: Pt 농도가 3%인 크실렌 용액)를 경화 지연제: MVS-H(상품명, 1,3,5,7-테트라비닐-1,3,5,7-테트라메틸시클로테트라실록산: JNC 주식회사 제조)로 10배로 희석한 것을 Pt 농도가 소정량이 되도록 가하고, 다시 자전·공전 믹서에 의해 혼합·탈포를 행하여, 열경화성 수지 조성물인 조성물 a∼e 및 비교 조성물 f∼h 및 j를 얻었다. 표 1에 각각의 열경화성 수지 조성물의 배합량(g)을 나타낸다.The Karsted catalyst (brand name Pt-vtx: a xylene solution having a Pt concentration of 3%) prepared by Umicore was used as a curing retardant: MVS-H (brand name, 1,3,5,7-tetravinyl-1,3, 5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane (manufactured by JNC Co., Ltd.) was added to a predetermined amount of Pt, followed by mixing and defoaming with a rotation/revolution mixer, and compositions a to e as thermosetting resin compositions, and Comparative compositions f to h and j were obtained. Table 1 shows the blending amount (g) of each thermosetting resin composition.
<필러(filler) 함유 조성물의 제조><Preparation of a composition containing a filler>
상기 열경화성 수지 조성물에, 필러로서 실리카를 분산시켜, 조성물 cs1 및 cs2를 얻었다. 표 3에 필러 함유 조성물의 배합량(g)을 나타내었다.In the above thermosetting resin composition, silica was dispersed as a filler to obtain compositions cs1 and cs2. Table 3 shows the blending amount (g) of the filler-containing composition.
실세스퀴옥산 유도체 베이스 폴리머 1과 분자량 900의 편말단 SiH 실리콘과 S510과 실리카를 표 3에 나타낸 배합 비율에 따라, 3축 롤 밀을 사용하여 실리카가 나노 분산된 열경화성 수지를 제조하였다.Silsesquioxane derivative base polymer 1, a single-ended SiH silicone having a molecular weight of 900, S510, and silica were prepared in nano-dispersed silica by using a triaxial roll mill according to the mixing ratio shown in Table 3.
그 후, 분자량 700의 양 말단 비닐 실리콘과 Pt 촉매를 표 3에 나타낸 배합 비율에 따라, 다시 자전·공전 믹서에 의해 혼합·탈포를 행하여, 열경화성 수지 조성물인 조성물 as1∼as3을 얻었다. 표 3에 각각의 열경화성 수지 조성물의 배합량(g)을 나타낸다.Thereafter, both terminal vinyl silicones and Pt catalysts having a molecular weight of 700 were mixed and degassed again by a rotation/revolution mixer according to the blending ratio shown in Table 3 to obtain compositions as1 to as3 as thermosetting resin compositions. Table 3 shows the blending amount (g) of each thermosetting resin composition.
그리고, 사용한 실리카는, 하기와 같다.And the silica used is as follows.
실리카 I: 퓸드 실리카 친수성 타입 평균 1차 입경 7 ㎚Silica I: fumed silica hydrophilic type average primary particle diameter 7 nm
상품명: 아에로질#300 일본 아에로질 주식회사 제조Product name: Aerozil #300 manufactured by Japan Aerozil
실리카 II: 퓸드 실리카 친수성 타입 평균 1차 입경 12 ㎚Silica II: fumed silica hydrophilic type average primary particle diameter of 12 nm
상품명: 레오로실 QS102 토쿠야마 주식회사 제조Product name: Leorosil QS102 manufactured by Tokuyama Co., Ltd.
<경화물의 제작><Production of hardened cargo>
상기 열경화성 수지 조성물을, 유리 2장에 니치아스(주)에서 제조한 나프론 SP 패킹(4 ㎜ 직경)을 스페이서로서 끼우고, 이 중에 열경화성 수지 조성물을 흘려 넣고, 감압 탈포한 후, 80℃에서 1시간, 그 후 150℃에서 4시간의 순서로 가열함으로써 경화시키고, 유리를 벗겨서 4 ㎜ 두께의 표면이 평활한 경화물 a∼e 및 비교 경화물 f∼h 및 j를 얻었다.The thermosetting resin composition was sandwiched between two sheets of glass with Naflon SP packing (4 mm diameter) manufactured by Nichias Co., Ltd. as a spacer, and the thermosetting resin composition was poured therein, followed by degassing under reduced pressure at 80°C. It cured by heating at 150°C for 1 hour and then in the order of 4 hours, and the glass was peeled off to obtain cured products a to e and comparative cured products f to h and j with a smooth surface having a thickness of 4 mm.
얻어진 경화물 a∼e 및 비교 경화물 f∼h 및 j에 대하여, 이하의 방법에 의해 그 물성을 평가했다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.About the obtained hardened|cured material a-e and comparative hardened|cured material f-h and j, its physical properties were evaluated by the following method. The results are shown in Table 2.
<점도><viscosity>
경화물의 점도는, 도키 산업(주)에서 제조한 TV-22형 점도계 콘 플레이트 타입을 사용하여, 항온조 온도 25℃에서 측정하였다.The viscosity of the cured product was measured using a TV-22 type viscometer cone plate type manufactured by Toki Industries Co., Ltd. at a constant temperature of 25°C.
<광투과율><Light transmittance>
두께 4 ㎜의 경화물을 제작하고, 시마즈 제작소(주)에서 제조한 자외 가시 분광 광도계 UV-1650에 의해 파장 400 ㎚에서의 광의 투과율을 측정하였다.A cured product having a thickness of 4 mm was prepared, and the transmittance of light at a wavelength of 400 nm was measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer UV-1650 manufactured by Shimadzu Corporation.
<내열 투과율><Heat-resistant transmittance>
내열 시험은, 이하의 방법에 의해 실시하고, 평가했다. 두께 4 ㎜의 경화물을 제작하고, 시마즈 제작소(주)에서 제조한 자외 가시 분광 광도계 UV-1650에 의해 파장 400 ㎚에서의 광의 투과율을 측정하고, 초기 투과율로 하였다. 경화물을 180℃의 오븐[정온 건조기: 야마토 과학(주) 제조 DX302]에 넣고 일정 시간(표 2에서는 1000시간) 가열 처리하였다.The heat resistance test was performed and evaluated by the following method. A cured product having a thickness of 4 mm was prepared, and the transmittance of light at a wavelength of 400 nm was measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer UV-1650 manufactured by Shimadzu Corporation, and it was set as the initial transmittance. The cured product was placed in an oven at 180°C (fixed temperature dryer: DX302 manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.) and heated for a certain period of time (1000 hours in Table 2).
상기 내열 시험 후의 경화물의 광선 투과율을 자외 가시 분광 광도계로 측정하고, 파장 400 ㎚의 투과율로부터, 이 파장에서의 유지율(일정 시간 열처리 후의 투과율/각 파장의 초기 투과율×100)을 계산하여 평가했다. 180℃의 내열 시험 1000시간 후에서의 400 ㎚의 투과율 유지율이 85% 이상이면 ○, 75% 이상이면 △ 75% 이하이면 ×로 하였다.The light transmittance of the cured product after the heat resistance test was measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer, and the retention at this wavelength (transmittance after heat treatment for a certain time/initial transmittance at each wavelength × 100) was calculated and evaluated from the transmittance at a wavelength of 400 nm. When the transmittance retention rate at 400 nm after 1000 hours of the 180°C heat resistance test was 85% or more, it was set as ?, and when it was 75% or more, it was set as?
<내UV투과율><UV transmittance resistance>
내UV투과율은, 4 ㎜ 두께의 경화물에, 우시오 주식회사에서 제조한 Deep UV Lamp를 사용하여, 365 ㎚의 밴드패스(band pass) 필터를 통하여, 550∼600 mW/cm2의 조사(照射) 강도에 의해 UV 조사하였다. 2000시간 조사 후에서의 400 ㎚의 유지율이 99% 이상이면 ○, 97% 이상이면 △ 97% 이하이면 ×로 하였다.UV transmittance is irradiation of 550 to 600 mW/cm 2 through a band pass filter of 365 nm using a deep UV lamp manufactured by Ushio Co., Ltd. on a 4 mm thick cured product. UV irradiation was performed by intensity. If the retention rate at 400 nm after irradiation for 2000 hours was 99% or more, it was set as ?, and if it was 97% or more, it was set as?
<굴절율><refractive index>
시험편은 경화물을 밴드 소(band saw)에 의해 절단하고, JIS K7142(2008년)에 따라 시험편을 제작하였다. 이 시험편을 사용하여, 압베 굴절계[(주)아타고 제조, NAR-2T]에 의해 나트륨 램프의 D선(586 ㎚)을 사용하여 굴절율을 측정하였다. 중간액은 요오드화 메틸렌을 사용하였다.As for the test piece, the cured product was cut with a band saw, and a test piece was prepared according to JIS K7142 (2008). Using this test piece, the refractive index was measured using an Abbe refractometer (manufactured by Atago Co., Ltd., NAR-2T) using the D line (586 nm) of a sodium lamp. Methylene iodide was used as the intermediate solution.
<경도><hardness>
JIS K6253(2006년)의 규정에 준하여, D 경도를 니시토쿄 정밀(주)에서 제조한 듀로미터(durometer) WR-105D에 의해, A 경도를 니시토쿄 정밀(주)에서 제조한 듀로미터 WR-104A에 의해 측정하였다.According to the regulations of JIS K6253 (2006), the D hardness is measured by the durometer WR-105D manufactured by Nishi-Tokyo Precision Co., Ltd., and the A hardness is durometer WR- manufactured by Nishi-Tokyo Precision Co., Ltd. Measured by 104A.
<점착성><Adhesive>
샘플 표면을 손가락으로 만져서 경화물 표면의 점착성을 확인하였다. 점착성이 없어 손가락이 샘플 표면에서 미끄러지는 경우를 「○」로 하고, 약간 그립감이 있는 경우를 「△」, 끈끈하게 달라붙는 느낌이 있는 경우를 「×」로 하였다.The surface of the sample was touched with a finger to check the adhesion of the surface of the cured product. The case where there is no adhesiveness and the finger slips on the sample surface was set as "○", the case where there was a slight grip feeling was set as "△", and the case where there was a sticky feeling was set as "×".
<접착 강도 시험 PPA><Adhesion strength test PPA>
JIS K6850(1999년)에 따라 시험을 행하였다. 시험편은, 기재로서 폴리프탈아미드 수지[솔베이어드밴스드폴리머즈(주) 제조, 아모델(상품명) A-4122NLWH905]를 JIS K6850(1999년)에 따라 치수를 조정하여 제작한 것의 사이에 열경화성 수지 조성물을 끼우고, 80℃에서 1시간, 그 후 150℃에서 1시간 가열 경화시켜 제작하였다. 접착 시험은 인장(引張) 압축 시험기[(주)시마즈제작소 제조, 오토그래프 AGS-500B]에 의해 5 kN의 로드셀(load cell)을 사용하여 측정하였다.The test was performed according to JIS K6850 (1999). The test piece was prepared by adjusting the dimensions of a polyphthalamide resin (manufactured by Solvay Advanced Polymers Co., Ltd., submodel (brand name) A-4122NLWH905) as a base material according to JIS K6850 (1999), and a thermosetting resin composition between them. It was sandwiched and prepared by heating and curing at 80°C for 1 hour and then at 150°C for 1 hour. The adhesion test was measured using a 5 kN load cell by a tensile compression tester (manufactured by Shimadzu Corporation, Autograph AGS-500B).
<응집 파괴><Agglomeration destruction>
상기 접착 강도 시험 PPA에 있어서 전단(剪斷) 접착 강도를 측정했을 때의 시험체의 파단면에 대하여, 응집 파괴의 경우에는 응집, 계면 박리의 경우에는, 계면으로 하였다. 그리고, 응집 파괴란, 기재와 조성물의 경화물이 계면 박리되지 않아 경화물 자체가 파단한 것을 가리키고, 기재와의 밀착성이 있는 것을 의미한다. 응집 파괴와 계면 박리가 혼재하고 있는 것은, 응집/계면으로 하였다.With respect to the fracture surface of the test body when the shear adhesive strength was measured in the adhesive strength test PPA, in the case of cohesive failure, it was set as the interface in the case of cohesion and interfacial peeling. In addition, cohesive failure refers to the fact that the cured product of the substrate and the composition did not peel off at the interface and the cured product itself is fractured, and it means that there is adhesion to the substrate. The thing in which cohesive failure and interfacial peeling were mixed was set as cohesion/interface.
<접착 강도 시험 PA9T><Adhesion strength test PA9T>
JIS K6850(1999년)에 따라 시험을 행하였다. 시험편은, 기재로서 폴리프탈아미드 수지[크라레(주) 제조, 제네스타(상품명) PA9T]를 JIS K6850(1999년)에 따라 치수를 조정하여 제작한 것의 사이에 열경화성 수지 조성물을 끼우고, 80℃에서 1시간, 그 후 150℃에서 1시간 가열 경화시켜 제작하였다. 접착 시험은 인장 압축 시험기[(주)시마즈제작소 제조, 오토그래프 AGS-500B]에 의해 5 kN의 로드셀을 사용하여 측정하였다.The test was performed according to JIS K6850 (1999). The test piece was prepared by adjusting the dimensions of a polyphthalamide resin (manufactured by Craray Co., Ltd., Genesta (brand name) PA9T) as a base material according to JIS K6850 (1999), and sandwiching a thermosetting resin composition between them. It was produced by heating and curing at 1 hour at C and then at 150 C for 1 hour. The adhesion test was measured using a 5 kN load cell with a tensile compression tester [manufactured by Shimadzu Corporation, Autograph AGS-500B].
<응집 파괴><Agglomeration destruction>
상기 접착 강도 시험 PA9T에 있어서 전단 접착 강도를 측정했을 때의 시험체의 파단면에 대하여, 응집 파괴의 경우에는 응집, 계면 박리의 경우에는, 계면으로 하였다. 그리고, 응집 파괴란, 기재와 조성물의 경화물이 계면 박리되지 않아 경화 물 자체가 파단한 것을 가리키고, 기재와의 밀착성이 있는 것을 의미한다. 응집 파괴와 계면 박리가 혼재하고 있는 것은, 응집/계면으로 하였다.With respect to the fracture surface of the test body when the shear adhesion strength was measured in the adhesive strength test PA9T, in the case of cohesive failure, it was set as the interface in the case of cohesion and interfacial peeling. Incidentally, cohesive failure refers to the fact that the cured product of the substrate and the composition did not interfacially peel, and the cured product itself is broken, and it means that there is adhesiveness with the substrate. The thing in which cohesive failure and interfacial peeling were mixed was set as cohesion/interface.
<수증기 투과율><Water vapor transmittance>
JIS Z0208에 따라 시험을 행하였다. 시험편은, 두께 0.9 ㎜의 경화물을 제조하고, 수분 흡수재로서 염화 칼슘을 전면에 깐 직경 70 ㎜의 컵에 상기 경화물을 탑재하고 고정하고, 40℃, 습도 90 RH의 조건 하에서 24시간마다 중량 증가분을 계측하였다. 그리고, 유효 면적은 28.26 cm2이다. 수증기 투습도는 이하의 식에 의해 구하였다.The test was performed according to JIS Z0208. For the test piece, a cured product having a thickness of 0.9 mm was prepared, and the cured product was mounted and fixed in a 70 mm diameter cup covered with calcium chloride as a moisture absorbing material, and weighed every 24 hours under conditions of 40°C and humidity of 90 RH. The increment was measured. And, the effective area is 28.26 cm 2 . The water vapor permeability was calculated|required by the following formula.
수증기 투과율(g/m2/24h)=240×{(투습성 시험 후의 시험체 총중량(g)-(투습성 시험 전의 시험체 총중량(g)}×/28.26Water vapor transmittance (g/m 2 /24h)=240×{(Gross weight of the test body after the moisture permeability test (g)-(Gross weight of the test body before the moisture permeability test (g)}×/28.26)
<흡습 리플로우 시험><Moisture absorption reflow test>
저변부(底邊部)가 은 도금된 파워 LED용 PPA 수지 패키지[에노모토(주) 제조, 형번 5050 D/G] 16개에 열경화성 수지 조성물을 디스펜서(무사시주식회사 제조, 형번 MPP-1)로 주입한 후, 80℃ 1시간, 150℃ 4시간의 조건 하에서 가열 경화시켰다. 이들 PPA 수지 패키지를, 환경 시험기(에스펙사 제조, 형번 SH-241) 내에서, 온도 30℃, 상대 습도 60%, 192시간의 흡습 조건에서 흡습시킨 후, 모의(模擬) 리플로우기[말콤(주) 제조, 형번 SRS-1C]에 의해 JEDEC 규격에 준한 온도 조건(260℃)에서 리플로우로를 2회 통과시켰다. 16개 중의 박리 개수, 크랙 발생 개수를 나타낸다.A thermosetting resin composition is injected into 16 PPA resin packages for power LEDs with silver-plated bottom edge [manufactured by Enomoto Co., Ltd., model number 5050 D/G] with a dispenser (manufactured by Musashi Corporation, model number MPP-1) Then, it was heat-cured under conditions of 80°C for 1 hour and 150°C for 4 hours. These PPA resin packages were subjected to moisture absorption in an environmental tester (manufactured by SPEC, model number SH-241) at a temperature of 30° C., a relative humidity of 60%, and a moisture absorption condition of 192 hours, and then a simulated reflow machine [Malcolm ( Note) The reflow furnace was passed twice under the temperature condition (260°C) according to the JEDEC standard according to [Manufacture, Model No. SRS-1C]. The number of peelings and cracks out of 16 are shown.
<리플로우·히트 사이클 시험><Reflow/heat cycle test>
저변부가 은 도금된 파워 LED용 PPA 수지 패키지[에노모토(주) 제조, 형번 5050 D/G] 16개에 열경화성 수지 조성물을 디스펜서(무사시주식회사 제조, 형번 MPP1)로 주입한 후, 80℃ 1시간, 150℃, 4시간의 조건 하에서 가열 경화시켰다. 이들 PPA 수지 패키지를, 모의 리플로우기[말콤(주) 제조, 형번 SRS-1C]에 의해 JEDEC 규격에 준한 온도 조건(260℃)에서 리플로우를 1회 통과시켰다. 그 후, 냉열 충격 장치[에스펙(주) 제조, 형번 TSE-11]의 테스트 에리어에 넣고, -40℃에서 30분간 노출하고, 105℃에서 30분간 노출하는 것을 1사이클로 하여, 500 사이클 반복함으로써 실시하였다. 그리고, 양 노출 온도 사이의 이동 시간은 2분간으로 실시하였다. 박리, 크랙의 발생을 현미경으로 관찰했다. 15개 중의 불량율을 나타낸다.After injecting a thermosetting resin composition into 16 PPA resin packages for power LEDs with silver-plated bottoms [manufactured by Enomoto Co., Ltd., model number 5050 D/G] with a dispenser (manufactured by Musashi Co., Ltd., model number MPP1), 80℃ for 1 hour, It was heat-cured under conditions of 150°C and 4 hours. These PPA resin packages were subjected to reflow once by a simulated reflow machine [Malcolm Co., Ltd. product, model number SRS-1C] under a temperature condition (260°C) conforming to the JEDEC standard. Thereafter, it was put in the test area of the cold and thermal shock device [manufactured by SPEC Co., Ltd., model number TSE-11], exposed at -40°C for 30 minutes, and exposed at 105°C for 30 minutes as 1 cycle, and repeated 500 cycles. Implemented. And, the transfer time between both exposure temperatures was carried out for 2 minutes. Peeling and occurrence of cracks were observed under a microscope. It shows the defective rate out of 15.
[표 1][Table 1]
[표 2][Table 2]
[표 3][Table 3]
[표 4][Table 4]
표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 조성물 a∼e를 사용한 경화물 a∼e는, 경도가 D 45 이하∼A 30의 경도 범위에 있고, 굴절율은 1.5 이상, 또한 내열성, 내UV성이 우수하고, 그리고, 폴리프탈아미드수지(PPA, PA9T)와의 밀착성도 양호하며, 또한 내흡습 리플로우 및 내히트 사이클이 우수한 것을 알았다.As shown in Table 2, the cured products a to e using the compositions a to e of the present invention have a hardness in the range of D 45 or less to A 30, and the refractive index is 1.5 or more, and is excellent in heat resistance and UV resistance. And, it was found that the adhesion to the polyphthalamide resin (PPA, PA9T) was also good, and the moisture absorption reflow resistance and heat resistance were excellent.
한편, 편말단에만 SiH기를 가지는 오르가노 폴리실록산 화합물을 이용하지 않는 비교 조성물 f를 사용한 비교 경화물 f는, 밀착성은 높지만 경도가 지나치게 딱딱하고 히트 사이클 내성이 없었다. 또한, 비교 조성물 g를 사용한 비교 경화물 g는, 경도는 D 45까지밖에 저하하지 않았다. 또한, 내열성이 악화되었다. 비교 조성물 h를 사용한 비교 경화물 h는, A 경도 66의 낮은 경도가 되었지만 내열성, 내UV성도 악화되었고, 밀착성도 악화되었다.On the other hand, the comparative cured product f using the comparative composition f not using the organopolysiloxane compound having only one end of the SiH group had high adhesion, but was too hard and had no heat cycle resistance. In addition, the hardness of the comparative cured product g using the comparative composition g only decreased to D45. Moreover, heat resistance deteriorated. The comparative cured product h using the comparative composition h had a low hardness of A hardness of 66, but the heat resistance and UV resistance were also deteriorated, and the adhesion was also deteriorated.
비교 조성물 j를 사용한 비교 경화물 j는, D 경도 30의 경도, 내열성, 내UV성, 밀착성이 우수하였지만, 내흡습 리플로우성, 내히트 사이클성이 뒤떨어졌다.The comparative cured product j using the comparative composition j was excellent in hardness, heat resistance, UV resistance and adhesion of D hardness of 30, but was inferior in moisture absorption reflow resistance and heat cycle resistance.
표 4에 나타낸 바와 같이, 실리카를 분산시킨 본 발명의 조성물도 마찬가지로, 경도가 D 45 이하∼A 30의 경도 범위에 있고, 굴절율은 1.5 이상, 그리고, 폴리프탈아미드 수지(PPA, PA9T)와의 밀착성도 양호하고, 또한 내흡습 리플로우 및 내히트 사이클이 우수한 것을 알았다. 또한 이 조성물은 실리카가 나노 분산한 것이며, 형광체의 침강을 방지할 수 있고, 효율적으로 광을 인출하고, 또한 색의 불균일을 적게 하는 것에 기여한다.As shown in Table 4, the composition of the present invention in which silica is dispersed also has a hardness in the range of D 45 or less to A 30, the refractive index of 1.5 or more, and adhesion to polyphthalamide resins (PPA, PA9T). It was also found that the moisture absorption reflow resistance and heat resistance resistance were excellent. In addition, this composition is a nano-dispersed silica, can prevent sedimentation of the phosphor, efficiently extracts light, and contributes to reducing color unevenness.
본 발명을 특정한 태양을 사용하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 의도와 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경 및 변형이 가능한 것은, 당업자에게 있어서 분명하다. 그리고, 본 출원은, 2012년 10월 22 일자로 출원된 일본 특허 출원(특원2012-232847)에 기초하고 있으며, 그 전체가 인용에 의해 원용된다.Although the present invention has been described in detail using a specific aspect, it is clear to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the intention and scope of the present invention. In addition, this application is based on the Japanese patent application (Japanese Patent Application No. 2012-232847) for which it applied on October 22, 2012, The whole is used by reference.
[산업상 이용가능성][Industrial availability]
본 발명의 열경화성 수지 조성물은, 고내열성, 고내UV성이며, 기판에 대한 밀착성이 높고, 인성(靭性)이 우수하므로, 흡습 리플로우 내성 및 히트 사이클 내성이 우수한 경화물을 부여하므로, 특히 하이파워 LED 등의 광 반도체 소자의 봉지제로서 매우 유용하다.The thermosetting resin composition of the present invention has high heat resistance, high UV resistance, high adhesion to a substrate, and excellent toughness, and thus provides a cured product having excellent moisture absorption reflow resistance and heat cycle resistance. It is very useful as a sealing agent for optical semiconductor devices such as LEDs.
Claims (12)
(A) 하기 식(1)으로 표시되는 열경화성 수지,
(B) 편(片)말단에만 SiH기를 가지는 직쇄형 오르가노 폴리실록산 화합물,
(C) 에폭시기를 가지는 실란커플링제,
(D) Pt 촉매
상기 식(1)에 있어서, X는 각각 독립적으로,
하기 식(X-I), 식(X-II) 또는 식(X-III)으로 표시되는 기이며, 식(1)으로 표시되는 화합물 1분자당[상기 화합물이 식(X-I)으로 표시되는 기와 식(X-II)으로 표시되는 기와 식(X-III)으로 표시되는 기의 비율이 상이한 화합물의 혼합물인 경우에는 상기 화합물 1분자의 평균]의 식(X-I)으로 표시되는 기의 개수를 a, 식(X-II)으로 표시되는 기의 개수를 b, 식(X-III)으로 표시되는 기의 개수를 c로 한 경우에,
a+2b+c=4이며, 0<a≤3이고, 0≤b≤1이며, 0<c≤3이고,
R1은 각각 독립적으로, 탄소수 1∼4의 알킬, 시클로펜틸 및 시클로헥실로부터 선택되는 기이며, m은 1∼100이고,
상기 식(X-II)에 있어서, R2, R3는 각각 독립적으로, 탄소수 1∼4의 알킬, 시클로펜틸, 시클로헥실 및 페닐로부터 선택되는 기이며, r은 -OSi(R3)2-의 반복수이며, r은, 2∼20을 만족시키는 평균값이고, R1은 상기 식(1)에서의 R1과 동일하며,
상기 식(X-III)에 있어서, R4 및 R5는 각각 독립적으로, 탄소수 1∼4의 알킬, 시클로펜틸, 시클로헥실 및 페닐로부터 선택되는 기이며, s는 -OSi(R5)2-의 반복수이며, s는, 2∼20을 만족시키는 평균값임.Thermosetting resin composition containing the following (A) to (D):
(A) a thermosetting resin represented by the following formula (1),
(B) a straight-chain organopolysiloxane compound having a SiH group only at one end,
(C) a silane coupling agent having an epoxy group,
(D) Pt catalyst
In the above formula (1), X is each independently,
It is a group represented by the following formula (XI), formula (X-II) or formula (X-III), and per molecule of the compound represented by formula (1) [the group represented by the formula (XI) and formula ( In the case of a mixture of compounds with different ratios of groups represented by X-II) and groups represented by formula (X-III), the number of groups represented by formula (XI) of the average of 1 molecule of the compound] When the number of groups represented by (X-II) is b and the number of groups represented by formula (X-III) is c,
a+2b+c=4, 0<a≤3, 0≤b≤1, 0<c≤3,
R 1 is each independently a group selected from C 1 to C 4 alkyl, cyclopentyl and cyclohexyl, m is 1 to 100,
In the above formula (X-II), R 2 and R 3 are each independently a group selected from alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cyclopentyl, cyclohexyl, and phenyl, and r is -OSi(R 3 ) 2- Is the repetition number of, r is an average value satisfying 2 to 20, R 1 is the same as R 1 in the above formula (1)
In the above formula (X-III), R 4 and R 5 are each independently a group selected from alkyl, cyclopentyl, cyclohexyl and phenyl having 1 to 4 carbon atoms, and s is -OSi(R 5 ) 2- It is the repetition number of, and s is an average value satisfying 2-20.
(E) 알케닐기를 2개 이상 가지는 오르가노 폴리실록산 화합물을 더 포함하는 열경화성 수지 조성물.The method of claim 1,
(E) A thermosetting resin composition further comprising an organopolysiloxane compound having two or more alkenyl groups.
상기 편말단에만 SiH기를 가지는 직쇄형 오르가노 폴리실록산 화합물(B)이 하기 식(2)으로 표시되는 화합물인, 열경화성 수지 조성물:
R6 및 R7은 각각 독립적으로, 탄소수 1∼4의 알킬, 시클로펜틸 및 시클로헥실로부터 선택되는 기이며, m'는 -OSi(R7)2-의 반복수이고, 1∼20을 만족시키는 평균값임.The method of claim 1,
The thermosetting resin composition, wherein the straight-chain organopolysiloxane compound (B) having a SiH group only at the one end is a compound represented by the following formula (2):
R 6 and R 7 are each independently a group selected from C 1 to C 4 alkyl, cyclopentyl and cyclohexyl, m'is a repeating number of -OSi(R 7 ) 2 -, and satisfying 1 to 20 This is the average value.
상기 알케닐기를 2개 이상 가지는 오르가노 폴리실록산 화합물(E)이 하기 식(3)으로 표시되는 화합물인, 열경화성 수지 조성물:
상기 식(3)에 있어서, R8 및 R9는 각각 독립적으로, 탄소수 1∼4의 알킬, 시클로펜틸, 시클로헥실 및 페닐로부터 선택되는 기이며, n은, -OSi(R9)2-의 반복수이고, 1∼50을 만족시키는 평균값임.The method of claim 2,
The thermosetting resin composition, wherein the organopolysiloxane compound (E) having two or more alkenyl groups is a compound represented by the following formula (3):
In the formula (3), R 8 and R 9 are each independently a group selected from alkyl, cyclopentyl, cyclohexyl and phenyl having 1 to 4 carbon atoms, and n is -OSi(R 9 ) 2- It is the number of repetitions, and is an average value satisfying 1-50.
열경화성 수지 조성물 전량(全量) 기준으로, 상기 열경화성 수지(A)의 배합 비율이 70∼95 질량%, 상기 오르가노 폴리실록산 화합물(B)의 배합 비율이 2∼20 질량%, 상기 실란커플링제(C)의 배합 비율이 0.1∼5.0 질량%인, 열경화성 수지 조성물.The method of claim 1,
Based on the total amount of the thermosetting resin composition, the blending ratio of the thermosetting resin (A) is 70 to 95 mass%, the organopolysiloxane compound (B) is blended at 2 to 20 mass%, and the silane coupling agent (C ), the thermosetting resin composition is 0.1 to 5.0 mass%.
상기 오르가노 폴리실록산 화합물(E)을 1∼10 질량%의 비율로 함유하는 열경화성 수지 조성물.The method according to claim 2 or 4,
A thermosetting resin composition containing the organopolysiloxane compound (E) in a proportion of 1 to 10% by mass.
실리카 및 형광체 중 적어도 한쪽을 더 함유하는 열경화성 수지 조성물.The method according to any one of claims 1 to 5,
A thermosetting resin composition further containing at least one of silica and a phosphor.
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